[发明专利]靶向沉默辣椒疫霉纤维素合酶3的双链RNA分子及应用

说明书

本发明公开了一种可高效抑制辣椒疫霉纤维素合酶3基因表达的双链RNA分子，属于农业生物技术领域。本发明双链RNA分子由SEQ ID No.1和SEQ ID No.2所示的核酸序列组成。本发明还公开了该双链RNA分子在防治辣椒疫霉引起的植物病害上的应用。本发明双链RNA分子可以通过直接处理辣椒疫霉或者喷施于植物从而抑制辣椒疫霉的侵染。同时，本发明涉及的双链RNA对辣椒疫霉的生长发育必需基因特异性强，不存在抗药性问题，将其用于制备生物农药可以为防治辣椒疫霉引起的相关病害提供了一种有效途径。

技术领域

本发明涉及农业生物技术领域，具体涉及一种可以抑制辣椒疫霉纤维素合酶3基因表达的双链RNA分子，以及该分子在防治辣椒疫霉引起的植物病害上的应用。

背景技术

辣椒疫霉(Phytophthora capsici)是一种重要植物病原卵菌，在世界各地均有分布，可侵染茄科、豆科及大多数葫芦科的70多种植物，引起猝倒、萎蔫和根、茎、果实腐烂，从苗期至果期均能发病，造成严重的经济损失。辣椒疫霉引起的辣椒疫病是一种毁灭性病害，可经雨水、土壤和气流等途径传播，造成叶片枯萎、果实腐烂，甚至全株枯死等症状，对作物产量、品质影响极大，严重时可导致减产50％以上。

对辣椒疫霉的防治主要依赖于化学防治，但由于杀卵菌剂的种类较少，长期单一使用化学农药已导致辣椒疫霉对多种化学农药产生抗药性，且不断增大剂量施用化学农药对于环境造成严重污染。此外，对辣椒疫霉具有抗性的植物品种资源匮乏，亟需开发新型手段防治辣椒疫霉引起的植物病害。

RNA干扰(RNA interference，RNAi)是由双链RNA诱发的基因沉默现象，其可以通过阻碍特定基因的转录或翻译来抑制基因表达。RNAi在生物体内普遍存在，DNA转录形成的双链或发卡结构的RNA序列可以被加工为20-30bp之间的小RNA，这些小RNA通过介导基因沉默复合体特异识别与之互补配对的靶基因DNA或mRNA序列，造成mRNA的切割、翻译抑制或DNA甲基化，最终抑制基因的正常表达(Fire,A.等.1998.Nature.391(6669):806)。RNAi技术在植物病害防治方面于近年来取得大量成果，通过直接喷施双链RNA分子可以干扰病原菌关键基因从而导致病原菌适合度下降，降低致病力，称为SIGS(Spray-Induced GeneSilencing)。

SIGS被用来控制作物病害是近几年来RNAi的热点，一般通过双链RNA直接干扰病原菌重要基因表达来实现。在大麦叶片上喷施靶向镰刀菌甾醇合成必需基因CYP51以及RNAi重要元件DCL和AGO基因的双链RNA均可显著降低大麦叶片上禾谷镰刀菌的致病力(Koch,A.等.2016.PLoS pathogens.12(10):e1005901；Werner,B.T.等.2020.Frontiersin plant science.11:476)。在棉花上使用靶向不同棉花曲叶病毒(CLCuV)基因的双链RNA可以显著降低这些基因的表达，成功控制粉虱传播的CLCuV的发病程度(Verma,P.等.2018.Journal of entomology and zoology studies.6(4):1055-1060)。以上研究说明基于SIGS的跨界基因沉默可有效用于植物病害防治。

纤维素合酶3蛋白(CesA3)是CAA类杀菌剂的作用靶标，PcCesA3的氨基酸突变可以导致辣椒疫霉对药剂产生高水平抗药性。经检索，目前未发现基于RNA沉默技术防治辣椒疫霉引起的植物病害的相关文献。

发明内容

本发明目的在于提供一种可抑制辣椒疫霉纤维素合酶3基因表达的双链RNA分子。

本发明的第二个目的在于提供上述双链RNA分子在抑制辣椒疫霉纤维素合酶3基因表达上的用途。

本发明的第三个目的在于提供上述双链RNA分子在防治辣椒疫霉导致的植物病害上的用途。

本发明的第四个目的在于提供含有上述双链RNA分子的农药。