[发明专利]美国白蛾vATPase A基因dsRNA及其细菌表达液及应用

说明书

本发明公开了一种美国白蛾vATPase A基因dsRNA及其细菌表达液，该vATPase A基因dsRNA片段的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。本发明采用重组质粒在大肠杆菌HT115中表达大量所需的外源目的dsRNA，持续饲喂IPTG诱导表达靶标dsRNA的大肠杆菌HT115菌液后，对美国白蛾具有高致死能力，且对其生长发育有显著的抑制作用，采用本发明的细菌表达液防治美国白蛾的方法可实施性强、操作方便、有效性和灵敏性好、杀虫效率高，且具有环境友好等诸多优点，有很好的应用前景。

技术领域

本申请涉及分子生物学技术领域，具体而言，涉及一种美国白蛾 vATPase A基因dsRNA及其细菌表达菌液和应用。

背景技术

美国白蛾(Hyphantria cunea)，又称秋幕毛虫，属鳞翅目、灯蛾科 (Lepidoptera:Arctiidae)，是我国极度危险性的外来入侵林业害虫。美国白蛾自1979年在我国首次发现以来，已经对我国农林业生态系统造成了巨大的经济损失和严重的生态威胁。美国白蛾具有繁殖能力强，食性杂、食量大，适应性极强等危害特点。美国白蛾平均每头雌虫产卵800-900粒，最高可达2000余粒。该虫可以取食几乎所有种类的栽培树木、花卉和农作物，幼虫以群居形式取食叶片，4龄末期进入暴食期后，严重的一夜便可毁坏成片树林，具有极强的成灾性。此外，美国白蛾还具有很强的耐温性和生态适应性，能够承受低至-16℃，高达40℃的温度，成虫具有很强的扩散能力，雄虫可在12小时内平均飞行超过7千米，最高可超过23千米。这些特性导致美国白蛾极易暴发成灾，一旦侵入新适生地，就很难被彻底消灭，严重威胁了我国生态安全。

RNA干扰(RNA interference,RNAi)是由双链RNA(double-stranded RNA，dsRNA)进入细胞引发的一种转录后基因沉默机制，通过沉默特异性致死基因有效导致害虫死亡。虽然RNAi技术作为害虫防治的新手段应用前景广阔，但是，众多研究发现不同种昆虫的RNAi效率差异明显，通常鞘翅目、直翅目等昆虫的RNAi效率较高，而鳞翅目昆虫的RNAi效率却很低(Wang,et al.“Variation in RNAi efficacy among insect species isattributable to dsRNA degradation in vivo”.Insect Biochemistry and MolecularBiology,77,1-9,2016；Terenius,et al.,“RNA interference in Lepidoptera:Anoverview of successful and unsuccessful studies and implications forexperimental design”. Journal of Insect Physiology.57(2),231-245,2011)，严重影响了 RNAi技术在鳞翅目害虫防治中的应用。在影响RNAi效率的众多因素中，其中一个已知因素是dsRNA的稳定性，维持RNAi的有效性必须避免dsRNA 被降解，如双链RNA降解酶(dsRNA degrading enzyme，dsRNase)就是一类dsRNA专属降解酶，目前已在Bombyx mori、Spodoptera litura等鳞翅目昆虫的不同组织中检测到了dsRNase基因的表达(Liu,etal.,“Bombyx moriDNA/RNA non-specific nuclease:Expression of isoforms ininsect culture cells,subcellular localization and functional assays”.Journalof Insect Physiology.58(8), 1166-1176,2012；Penga,et al.,“Identification andcharacterization of multiple dsRNases from a lepidopteran insect, the tobaccocutworm,Spodoptera litura(Lepidoptera:Noctuidae)”. Pesticide Biochemistry andPhysiology.162,86-95,2020.)。研究发现，dsRNase在鳞翅目昆虫中的活性高于其他类群昆虫(Kun Yan Zhu and Subba Reddy Palli,“Mechanisms,applications,andchallenges of insect RNA interference”.Annual Review of Entomology, 65,293-311,2020)，dsRNase的降解可能是限制鳞翅目昆虫RNAi效率的一个主要因素。因此，RNAi在鳞翅目昆虫中较难实现，高效的RNAi靶基因在鳞翅目害虫的防治中也少有报道。