[发明专利]防治植物害虫的方法、核酸农药及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种防治植物害虫的方法、核酸农药及其制备方法和应用，核酸农药包括NlUSP‑dsRNA、溶剂、乳化剂、氨酮。制备方法为合成dsRNA；将NlUSP‑dsRNA溶解在溶剂，加入乳化剂，形成油相溶液；将水逐滴添加到所述油相溶液中，搅拌成乳液。将水稻幼苗的根部浸泡在核酸农药中，核酸农药通过植物的蒸腾作用运输到水稻的韧皮部；昆虫取食水稻韧皮部的汁液，汁液中的核酸农药进入昆虫体内，杀灭昆虫。本发明以褐飞虱的蜕皮和变态基因NlUSP为靶标，通过人工合成靶标基因的dsRNA，添加农药助剂，制备得到可用以防治褐飞虱的核酸农药，通过本发明防治害虫的方法显著提高了褐飞虱的死亡率。

技术领域

本发明涉及基因技术领域，尤其涉及一种防治植物害虫的方法、核酸农药及其制备方法和应用。

背景技术

化学农药在农业生产中发挥着重要的作用，但因其连续、频繁使用，抗药性发生日趋严重，导致生产中面临着病害防效下降、农药残留超标以及食品安全存在隐患等重大问题，给作物优质增产带来了巨大的挑战。目前，为了应对上述问题，除了大力推广有害生物综合防治(IPM)的相关措施之外，主要依赖于不断研发安全高效且具有新型作用机制的绿色农药。RNA干涉技术(RNA interference，RNAi)是一种广泛应用于动植物中的现象。在果蝇中，研究人员采用Gal4-UAS系统在果蝇体内表达dsRNA的方法诱导RNAi，这种方法可以在果蝇的多个组织中有效诱导可持续性RNAi产生，并且可在多个世代中观察到有效的基因沉默，基于RNAi技术在害虫控制中的研究已成为昆虫学中的热门领域。核酸农药借助碱基序列的互补配对原则实现与靶标的相互作用，最终从mRNA水平阻断靶标蛋白产生的源头，进而表现出与小分子抑制剂类似的调节效果，成为一类新型的转录后基因沉默调控工具。同时，因大部分害虫与植物具有完善的RNAi系统，RNAi在这些生物群体中介导的基因沉默信号会发生级联放大，最终导致该靶标基因的不表达从而影响生物生长发育。核酸农药是以昆虫生长发育必需基因为靶标，通过沉默关键基因以实现致死级的杀虫效果，具有剂量低、高效和可持续的特点。近年来，以RNAi为主要干预形式的核酸农药广泛应用于各个目昆虫基因功能研究中，如双翅目、半翅目、鳞翅目、膜翅目、鞘翅目、等翅目和直翅目等，核酸农药在杀虫剂领域已经有一些成功应用的例子。相比于传统的小分子化学农药，核酸农药靶标特异性更强，作用机制更加清晰，对非靶标生物绿色安全，无残留问题，符合当今社会对于农产品质量安全和生态安全的要求，因此是潜在的新型绿色植保产品。

现有的dsRNA用于防治植物害虫的方法主要有饲喂法、转基因植株介导表达法和直接喷施dsRNA法等，其中饲喂法是害虫被动的被饲喂dsRNA，在生产上的应用比较困难；转基因植株介导表达dsRNA因用到了转基因技术，在实际生产中的应用争议比较大，所以对于应用推广比较困难；直接喷施dsRNA目前主要应用在防治植物病害中，也有应用于取食植物叶片的咀嚼式害虫的防治中，但是对于活动性强的害虫特别是取食植物汁液的刺吸式害虫来说，直接喷施的dsRNA很难被害虫取食而达到防治害虫的目的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种防治植物害虫的方法、核酸农药及其制备方法和应用，本发明是以水稻上重要害虫褐飞虱的关键基因致死级的蜕皮和变态基因为靶标，通过人工合成靶标基因的dsRNA，添加农药助剂，制备得到可用以防治褐飞虱的核酸农药，通过将水稻幼苗浸泡于含核酸农药的水中培养，然后用浸泡过的水稻苗饲养褐飞虱，结果导致了褐飞虱的死亡率显著增加，若虫因不能正常蜕皮而死亡。本发明为建立基于基因沉默技术的核酸农药技术控制害虫提供了新策略。

为了实现上述目的，本发明提供了一种防治植物害虫的方法，包括以下步骤：

S1、将水稻幼苗的根部浸泡在核酸农药中，所述核酸农药通过植物的蒸腾作用运输到水稻的韧皮部；

S2、昆虫取食水稻韧皮部的汁液，汁液中的核酸农药进入昆虫体内，杀灭昆虫。