[发明专利]一种抗虫融合基因、编码蛋白、载体及其应用

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种抗虫融合基因及其应用。

(二)背景技术

害虫给全球农业生产带来每年约80亿美元的损失，害虫的防治目前主要依靠使 用化学农药，但是农药的残留会对人体健康和环境带来不良影响。利用生物技术方法 培育含有抗虫基因的转基因抗虫农作物，可以大幅度降低化学杀虫剂的使用，有效保 护农作物免受害虫为害，目前转基因抗虫玉米、棉花等已经大量推广种植。

转基因作物抗虫的关键技术是获得性能优良的杀虫蛋白质，杀虫蛋白质有多种。 比较常用的是BT杀虫晶体蛋白，如Cry1Ab、Cry1C等，它们已被大量运用于转基因 抗虫作物；近年来在BT中发现的另一种营养期杀虫蛋白也被证明具有较好的抗虫活 性，如Vip1A、Vip3A等。单个杀虫毒素往往杀虫谱比较窄，杀虫活性有限；同时， 长期大量地使用单一的杀虫蛋白质，还可能引起害虫抗性的产生和发展。因此，获得 高杀虫活性的新型蛋白质杀虫毒素，对提高杀虫能力和减缓害虫抗性的发生具有重要 的应用价值。

(三)发明内容

本发明目的是提供一种具有高杀虫能力的抗虫融合蛋白、编码基因及其应用。

本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种抗虫融合基因，所述抗虫融合基因是将编码BT杀虫晶体蛋白 Cry1Ab的核苷酸序列(SEQIDNO:4所示)和编码BT营养期杀虫蛋白Vip3A的核 苷酸序列(SEQIDNO:5所示)用连接肽编码基因从5’-3’依次连接构成；所述连接肽 氨基酸序列为SEQIDNO:1所示，核苷酸序列为SEQIDNO:6所示。

进一步，所述抗虫融合基因的核苷酸序列为SEQIDNO:2所示。

本发明还提供一种所述抗虫融合基因编码蛋白，所述抗虫融合基因编码蛋白的氨 基酸序列为SEQIDNO:3所示，融合蛋白从N端至C端依次为Cry1Ab蛋白、连接 肽和Vip3A蛋白。

本发明还涉及一种所述抗虫融合基因构建的重组载体。

本发明提供一种所述抗虫融合基因在制备抗虫植物细胞中的应用，所述植物为单 子叶植物，优选为水稻、玉米、小麦或高粱。

本发明还提供一种所述抗虫融合基因在制备抗虫剂中的应用，所述抗虫剂为鳞翅 目幼虫抗虫剂，包括粘虫、斜纹夜蛾、玉米螟、棉铃虫或甜菜夜蛾。

本行业的技术人员均知道以下理论：

1)两个抗虫基因的简单融合并不是都能够增强杀虫能力的。例如Cry1Ab和 Cry1Ca的融合蛋白质的杀虫能力比相同重量的单独Cry1Ab和Cry1Ca的混合物的杀 虫能力还要低。

2)即使两个单独蛋白质组合使用具有增效作用，但也并不能得出它们的混合蛋 白具有高效杀虫能力。这是因为：在蛋白质生物化学上，两个单独蛋白质的物理混合 与融合是不同的，不能根据物理混合所具有的增效作用来肯定融合后所获得的增效作 用；且在不同位置融合所得的融合蛋白的活性是大相径庭的。

3)Vip3A基因单独转入植物可能对转基因植物产生一定毒性。在获得的高表达 Vip3A蛋白的转基因作物中，该蛋白由于信号肽的分泌作用大量聚集并结合在植物细 胞膜上并形成孔道，从而对植物细胞形成一定的损坏，影响植株生长发育，同时转基 因植株的抗虫活性也不高。