飞蝗气味结合蛋白LmOBP11基因及其编码蛋白与应用

本发明涉及分子生物学，具体涉及飞蝗气味结合蛋白lmobp11基因及其编码蛋白与应用。

背景技术：

1、昆虫依赖嗅觉来寻找食物、栖息地以及配偶等。昆虫的嗅觉识别过程被认为是通过一类在昆虫嗅觉组织中高表达的化合物结合相关蛋白，尤其气味结合蛋白(odorantbinding proteins，obps)和化学感知蛋白(chemosensory proteins,csps)，识别进入嗅觉淋巴液中的脂类、醇类、脂肪酸类等小分子化合物后将其携带到嗅觉受体(odorantreceptors,ors)上来调节昆虫的行为应答。然而，越来越多研究发现一些嗅觉蛋白除了在嗅觉组织中高表达外，在昆虫免疫组织包括血细胞、脂肪体中也广泛表达，且病原微生物的侵染以及共生菌的定植均能引起昆虫嗅觉相关蛋白发生显著差异表达。这暗示昆虫嗅觉蛋白除了发挥行为调控作用外，可能在免疫调控中也发挥重要作用。

2、昆虫病原真菌在害虫绿色防控中具有重要应用潜力，但面临杀虫速度慢、防效不稳定等不足。杀虫速度慢与防效不稳定受真菌毒力、环境因素及寄主防卫体系等多方面因素影响。一方面，一些昆虫被认为可以通过识别真菌释放的挥发性化合物来调节自身的趋避行为。基于昆虫气味结合蛋白与真菌化合物的结合能力，可以用于筛选调节昆虫趋避行为的关键化合物，进而开发成昆虫趋避剂。另一方面，通过研究嗅觉蛋白在调节昆虫与病原真菌免疫互作中的作用，有望开发作用于害虫嗅觉蛋白的高效真菌杀虫剂。飞蝗(locustamigratoria)是一种重要的作物害虫，一旦发生蝗灾，大量的飞蝗会吞食禾田，使农产品完全遭到破坏，引发严重的经济损失以致粮食短缺。绿僵菌(m.anisopliae)是广谱的昆虫病原菌，据统计，绿僵菌寄主昆虫达200种以上，能寄生金龟甲、象甲、金针虫、鳞翅目害虫幼虫和半翅目蝽象等。绿僵菌对人畜无害，对天敌昆虫安全，不污染环境。然而，绿僵菌同样面临杀虫速度慢、防效不稳定等不足，增强绿僵菌对飞蝗的毒力具有重要意义。通过基于昆虫嗅觉蛋白调节昆虫与病原真菌互作机制从而获得飞蝗趋避与高效杀虫真菌是一种长效、高效的抵御害虫的方法。本发明基于害虫嗅觉蛋白(飞蝗lmobp11蛋白)调节昆虫(飞蝗)与病原真菌(绿僵菌)互作得到嗅觉蛋白的新应用，并获得了增强绿僵菌对飞蝗的毒力的方法。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明的目的之一是提供飞蝗气味结合蛋白lmobp11基因，其特征在于，lmobp11基因的碱基序列与seq id no.1的序列相似性在90％以上。

2、优选地，lmobp11基因的碱基序列与seq id no.1的序列相同。

3、本发明的目的之二是提供飞蝗气味结合蛋白lmobp11基因编码的蛋白，其特征在于，lmobp11基因的蛋白氨基酸序列与seq id no.2的序列相似性在80％以上。

4、优选地，lmobp11基因的蛋白氨基酸序列与seq id no.2的序列相同。

5、由于飞蝗物种较多，不同飞蝗中该基因的序列不会完全相同，因此与seq id no.1序列和seq id no.2序列相似性较高(相似性分别大于90％和80％)的基因序列均为该基因。

6、本发明的目的之三是提供飞蝗气味结合蛋白lmobp11基因在调节昆虫免疫力中的应用。lmobp11基因的碱基序列与seq id no.1序列相似性大于90％，氨基酸序列与seq idno.2序列相似性大于80％均具有调节昆虫免疫力的功能。

7、优选地，lmobp11基因在降低飞蝗对绿僵菌免疫力中的应用。lmobp11基因的碱基序列与seq id no.1相同、氨基酸序列与seq id no.2相同。

8、优选地，lmobp11基因在降低飞蝗对绿僵菌免疫力中的应用中使用的绿僵菌中混有苯乙醇(pea)。通过加入苯乙醇，苯乙醇浓度甚至低至0.000001mol/l，均可以诱导飞蝗lmobp11基因的表达，从而降低抵御免疫效应基因(defensin)的表达，最终导致飞蝗对绿僵菌的免疫力降低，从而防控飞蝗。

9、优选地，使用的苯乙醇的浓度小于1mol/l，使不影响绿僵菌的正常生长。

10、本发明的目的之四是提供一种抵御飞蝗的方法，通过在需要抵御的地方使用苯乙醇和绿僵菌的混合物达到抵御作用。可以将苯乙醇和绿僵菌的混合物喷洒在作物上，也可以加入土壤中或者制备成其他制剂，从而防御飞蝗。

11、优选地，苯乙醇的浓度小于1mol/l，使不影响绿僵菌的正常生长。而且喷洒苯乙醇和绿僵菌的混合物的方法简单、重复性高，可定期进行，有效抵御飞蝗。飞蝗对苯乙醇具有明显的趋避行为，最低趋避浓度为0.01mol/l，在具体使用时，苯乙醇的浓度在1mol/l以下均可，若苯乙醇浓度高(0.01-1mol/l)，lmobp11基因结合苯乙醇使飞蝗产生趋避，保护农作物，浓度低(<0.01mol/l)仍可诱导飞蝗lmobp11基因的表达，从而降低飞蝗对绿僵菌的免疫力，致死率更高。

12、本发明飞蝗气味结合蛋白lmobp11基因，尤其是序列如seq id no.1或seq idno.2所示，利用该基因的蛋白结合气味分子苯乙醇从而产生趋避，同时苯乙醇还能激活该基因的表达，而该基因的表达将降低defensin基因的表达从而降低飞蝗对绿僵菌的免疫能力，提升对飞蝗的抵御，从而提高对农作物的保护，减少农作物的损失。

技术特征：

1.飞蝗气味结合蛋白lmobp11基因，其特征在于，所述基因的碱基序列与seq id no.1的序列相似性在90％以上。

2.如权利要求1所述的飞蝗气味结合蛋白lmobp11基因，其特征在于，所述基因的碱基序列与seq id no.1的序列相同。

3.飞蝗气味结合蛋白lmobp11基因编码的蛋白，其特征在于，所述编码的蛋白的氨基酸序列与seq id no.2的序列相似性在80％以上。

4.如权利要求3所述的飞蝗气味结合蛋白lmobp11基因编码的蛋白，其特征在于，所述基因的氨基酸序列与seq id no.2的序列相同。

5.飞蝗气味结合蛋白lmobp11基因在调节昆虫免疫力中的应用。

6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，lmobp11基因在降低飞蝗对绿僵菌免疫力中的应用。

7.如权利要求6所述的应用，其特征在于，所述绿僵菌中混有苯乙醇。

8.如权利要求7所述的应用，其特征在于，所述苯乙醇的浓度小于1mol/l。

9.一种防控飞蝗的方法，其特征在于，在需要防控的地方使用苯乙醇和绿僵菌的混合物。

10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述苯乙醇的浓度小于1mol/l，所述使用的方法为喷洒。

技术总结
本发明公开了飞蝗气味结合蛋白LmOBP11基因及其编码蛋白与应用。本发明LmOBP11基因的核苷酸基序列如SEQ ID NO.1、氨基酸序列如SEQ ID NO.2；本发明LmOBP11基因可调节昆虫免疫力，通过激活其表达可以降低飞蝗对绿僵菌的免疫力，尤其苯乙醇和绿僵菌的混合使用可更好防控飞蝗，从而提高对农作物的保护。

技术研发人员：张维,贾晨
受保护的技术使用者：贵州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15