[发明专利]sfIMP-X1基因及其在草地贪夜蛾遗传防控中的应用

说明书

本发明提供了一种sfIMP‑X1基因及其在草地贪夜蛾遗传防控中的应用，涉及基因工程技术领域。所述sfIMP‑X1基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。本发明发现sfIMP‑X1基因缺失突变体幼虫蜕皮或体节发育过程异常，所有sfIMP‑X1基因缺失个体在蛹前期死亡，因此，sfIMP‑X1基因可以作为草地贪夜蛾幼虫期防控靶标基因，对草地贪夜蛾的防治具有重要的意义。

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域，尤其是涉及sfIMP基因及其在草地贪夜蛾遗传防控中的应用。

背景技术

草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)(J.E.Smith)是2018年联合国粮农组织向全球发布预警的重要农业害虫，也是我国重要外来入侵物种。草地贪夜蛾的寄主极为广泛、适生范围极广、繁殖能力极强、迁飞扩散速度极快、突发危害重、防控难度较大。

昆虫生长发育及生殖等过程中一些重要的调控基因通常可以作为基因编辑的靶标，通过对其进行删除或突变，使昆虫生长发育异常，可以达到害虫防治的目的。在鳞翅目物种中，编码丝氨酸蛋白酶家族成员的卵巢丝氨酸蛋白酶(Osp)对卵子形成至关重要。利用CRISPR/Cas9技术敲除家蚕和斜纹夜蛾中Osp基因后，雌性突变体不育，虽然能正常交配但与野生型相比产卵量减少，且卵不能孵化。Ser2(serine protease 2)基因编码精液蛋白丝氨酸蛋白酶2，是昆虫精液重要组成蛋白，发现Ser2基因缺失导致家蚕雄性不育，其精子无法完成受精，但是雌性生殖不受影响。Osp与Ser2基因可以作为潜在的靶标应用于害虫的遗传防控。

然而，上述Osp基因、Ser2基因主要作用于害虫成虫的生殖系统，而害虫对农作物的危害主要是在幼虫期。害虫防治过程中，往往需要在幼虫时期控制害虫生长发育，以减轻对农作物的危害。草地贪夜蛾在我国危害发生历史较短，遗传防控相关研究刚刚起步。目前针对草地贪夜蛾幼虫期遗传防控的靶标研究较少，因此亟待发现作用于草地贪夜蛾幼虫期的靶标基因。

基于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供sfIMP-X1基因及其在草地贪夜蛾遗传防控中的应用。本发明首次发现sfIMP-X1基因缺失突变体幼虫蜕皮或体节发育过程异常，所有sfIMP-X1基因缺失个体在蛹前期死亡，因此，sfIMP-X1基因可以作为草地贪夜蛾幼虫期防控靶标基因。

本发明提供的技术方案如下：

在第一方面，本发明提供了sfIMP-X1基因，所述sfIMP基因的核苷酸序列如SEQ IDNO：1。IMP基因是指编码IGF2 mRNA结合蛋白(IGF2 mRNA-binding protein)的基因。草地贪夜蛾IMP基因可简写为sfIMP基因。

本发明首次克隆了sfIMP基因，鉴定到sfIMP基因2个转录本IMP-X1与IMP-X2。经测序获得sfIMP基因2个转录本编码区序列，分别如sfIMP-X1(全长1959bp，其中CDS长1614bp，位于102-1715，编码537个氨基酸)，即SEQ ID NO：1；和Sfimp-X2(全长1788bp，其中CDS长1443bp，位于102-1544，编码480个氨基酸)，即SEQ ID NO：3。

在第二方面，本发明还提供了所述sfIMP-X1基因编码的蛋白，所述蛋白的氨基酸序列分别如SEQ ID NO：2所示。

在第三方面，本发明提供了所述sfIMP-X1基因或所述基因编码的蛋白作为靶点在草地贪夜蛾遗传防控中的应用。

在一个实施方案中，所述应用为通过作用于所述靶点影响草地贪夜蛾幼虫正常蜕皮或体节发育过程。sfIMP-X1基因缺失突变体幼虫蜕皮或体节发育过程异常，所有sfIMP-X1基因缺失个体在蛹前期死亡。因此，IMP-X1基因可以作为草地贪夜蛾遗传防控重要靶点。