本发明属于农业生物技术领域,具体的涉及基于转录后水平调控的昆虫变态发育mirna基因csu-mir-14及其序列。
背景技术:
二化螟chilosuppressalis(walker)属鳞翅目,螟蛾科,是我国水稻上危害最为严重的常发性害虫之一。在我国,化学农药连续单一长期大量使用已导致二化螟对多种农药产生了不同程度的抗性,需要不断加大农药使用量才能达到满意的防治效果,造成了更为严重的环境污染,形成恶性循环。因此,在农业生产实践中,急需化学农药之外的替代防治手段。
micrornas(mirnas)是一种内源性长度为22-25nt的小rna分子,由高等真核生物基因组编码,通过mrna剪切或抑制靶标蛋白质的翻译负调控靶标基因,导致靶基因沉默,从而在转录后水平参与并调控机体的发育、细胞分化、增殖与凋亡、脂类代谢、激素分泌等重要生物过程。昆虫的变态发育周期性蜕皮、体型大小及形态的改变受蜕皮激素(ecdysone,e)与保幼激素(juvenilehormones,jh)共同调节。研究表明昆虫中存在部分mirna可同时靶向调控蜕皮激素信号通路的多个基因,例如mir-14,进而影响昆虫蜕皮及变态的发生。
因此,利用转基因植物将参与调控农业害虫变态发育重要基因的特异性mirna在植物体内过表达,害虫取食后则会引起致畸、致死或者发育的迟缓,从而达到控制害虫的目的。
本发明通过对现有昆虫mirna基因家族序列分析,获得昆虫特异性mirna,利用转基因的方法将csu-mir-14基因转入野生型水稻中花11品种内,将该转基因水稻连续喂食二化螟幼虫,达到致死二化螟及延缓发育的效果。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种对二化螟致死及延缓发育的昆虫特异性csu-mir-14基因,利用转csu-mir-14基因水稻喂食二化螟,达到对二化螟的致死及延缓发育作用。
本发明旨在获得可以用于农业生产中控制水稻害虫的mirna靶标基因。
本发明的目的可通过如下技术方案实现:
一种对二化螟致死及延缓发育的昆虫特异性csu-mir-14基因,其特征在于,所述基因序列为:5’-tcagtcttttttctctctcctat-3’;
本发明所述的csu-mir-14基因在致死二化螟和/或延缓二化螟发育中的应用。
本发明的有益效果:
1.将本发明的csu-mir-14基因转入到水稻中,再用转基因水稻喂食二化螟,发现对二化螟具有明显的致死和延缓发育的效果,对褐飞虱基本无效果,说明本发明的csu-mir-14基因可作为控制二化螟为害的特异性靶标基因。
具体实施方式
实施例1
转基因水稻喂食实验:
(1)将本发明的csu-mir-14基因转入到野生型水稻中花11内,选取分蘖期90天的12株转基因水稻经过pcr检测为阳性,及6株野生型水稻中花11作为对照,用剪刀将稻株截至4cm长度,置于9cm培养皿中,每个培养皿放入6-8个截段;
(2)用细毛笔将二化螟孵化24h内的初孵幼虫接于水稻茎杆截段,每个培养皿接入20头幼虫,每隔3天剖开水稻茎杆截段,将试虫转移至新鲜的水稻茎杆截断,保证二化螟有足够的新鲜食物,直至化蛹,观察记录二化螟蜕皮发育状态及死亡率等参数;
(3)设置平行对照:将csu-mir-14基因分别替换成sex-mir-14基因5’-tcagtctttttctctctccta-3’、csu-novel-mir15基因5’-tataactatagatagtacagt-3’,然后分别重复上述步骤(1)、(2),获得对照1,对照2。
表1不同转基因水稻喂食后二化螟死亡率及平均化蛹率
由表1的数据可知,本发明的csu-mir-14基因转入到水稻后对二化螟的致死效果、延缓发育效果显著。
实施例2
(1)将本发明的csu-mir-14基因转入到野生型水稻中花11内,选取分蘖期90天的12株转基因水稻经过pcr检测为阳性,及野生型水稻中花116株作为对照,连根取稻杆含2-3株,剪去部分叶片,置于20*2.5cm大试管中,并用纱布缝好;
(2)用吸虫器取3龄褐飞虱若虫小心接至水稻茎杆,每个试管内接入15头若虫,设置3个重复,每隔12h观察统计褐飞虱发育及死亡情况,直至全部羽化,期间保持水稻有足够水分。
表2转基因水稻喂食后褐飞虱死亡率及平均化蛹率
由表2的数据可知,本发明的csu-mir-14基因转入到水稻后,褐飞虱取食转基因水稻后死亡率、平均化蛹率与取食非转基因水稻基本无差别,可见本发明的csu-mir-14基因对褐飞虱基本无效果,csu-mir-14基因特异性较强,对二化螟效果优异。