杀昆虫蛋白及其使用方法与流程

本公开涉及分子生物学领域。提供了编码杀有害生物蛋白的新型基因。这些杀有害生物蛋白和编码它们的核酸序列可用于制备杀有害生物制剂和生产有害生物抗性转基因植物。提供了用来产生或改变杀有害生物蛋白的方法，以便改变或增强杀有害生物活性。

背景技术：

1、使用微生物剂（如真菌、细菌或其他昆虫物种）对具有农业意义的昆虫有害生物进行生物控制，为合成型化学杀有害生物剂提供了环境友好且有商业吸引力的替代方案。一般来说，使用生物杀有害生物剂造成污染和环境危害的风险较低，并且生物杀有害生物剂提供比传统广谱化学杀昆虫剂所特有的靶特异性更强的靶特异性。另外，生物杀有害生物剂往往生产成本较低，并且因此能提高各种作物的经济产量。

2、已知芽孢杆菌属（bacillus）微生物的某些物种对一系列昆虫有害生物具有杀有害生物活性，该一系列昆虫有害生物包括鳞翅目（lepidoptera）、双翅目（diptera）、鞘翅目（coleoptera）、半翅目（hemiptera）等。苏云金芽孢杆菌（bacillus thuringiensis，bt）和日本金龟子芽孢杆菌（bacillus popilliae）是迄今发现的最成功的生物控制剂之一。昆虫致病性还归因于幼虫芽孢杆菌（b. larvae）、缓病芽孢杆菌（b. lentimorbus）、球形芽孢杆菌（b. sphaericus）和蜡状芽孢杆菌（b. cereus）的菌株。微生物杀昆虫剂，特别是从芽孢杆菌属菌株获得的那些微生物杀昆虫剂，作为有害生物化学防治的替代品在农业上起着重要作用。

3、通过将作物植物进行遗传工程改造以从芽孢杆菌属产生杀有害生物蛋白，已经开发出抗昆虫增强的作物植物。例如，已经对玉米和棉花植物进行遗传工程改造以产生从苏云金芽孢杆菌菌株分离的杀有害生物蛋白。现在，这些经遗传工程改造的作物广泛应用于农业中，并且为农民提供了取代传统昆虫防治方法的环境友好型替代方案。虽然它们已被证明在商业上非常成功，但是这些经遗传工程改造的抗昆虫作物植物可能仅针对窄范围的经济上重要的昆虫有害生物提供抗性。在一些情况下，昆虫可以对不同杀昆虫化合物产生抗性，这就导致需要鉴定用于有害生物控制的替代性生物控制剂。

4、因此，仍然需要对昆虫有害生物具有不同范围的杀昆虫活性的新的杀有害生物蛋白，例如针对鳞翅目和鞘翅目中的各种昆虫具有活性的杀昆虫蛋白，这些昆虫包括但不限于已对现存杀昆虫剂产生抗性的昆虫有害生物。

技术实现思路

1、在一个方面，提供了用于对细菌、植物、植物细胞、组织以及种子赋予杀有害生物活性的组合物和方法。组合物可以包括杀有害生物和杀昆虫多肽的核酸分子编码序列、包含那些核酸分子的载体、以及包含这些载体的宿主细胞。组合物还可以包括杀有害生物多肽序列以及针对那些多肽的抗体。核酸序列可以在dna构建体或表达盒中使用，以用于在生物体（包括微生物和植物）中进行转化和表达。核苷酸或氨基酸序列可以是合成序列，这些合成序列已经被设计用于在生物体中表达，该生物体包括但不限于微生物或植物。组合物还可以包含经转化的细菌、植物、植物细胞、组织以及种子。

2、在一个方面，提供了编码ipd113多肽的分离的或重组的核酸分子，这些多肽选自由seq id no: 1-22组成的组，及其片段，包括氨基酸取代、缺失、插入和融合。

3、在另一个实施例中，提供了dna构建体，这些构建体包含编码昆虫抑制蛋白的多核苷酸，该昆虫抑制蛋白包含选自由seq id no: 1-22组成的组的ipd113多肽。

4、在一个实施例中，提供了宿主细胞，这些宿主细胞包含编码昆虫抑制蛋白的多核苷酸，该昆虫抑制蛋白包含选自由seq id no: 1-22组成的组的ipd113多肽。

5、在一个实施例中，提供了转基因植物，这些转基因植物包含编码昆虫抑制蛋白的多核苷酸，该昆虫抑制蛋白包含选自由seq id no: 1-22组成的组的ipd113多肽。

6、在一个实施例中，提供了表达盒，这些表达盒包含编码昆虫抑制蛋白的多核苷酸，该昆虫抑制蛋白包含选自由seq id no: 1-22组成的组的ipd113多肽。

7、在一个实施例中，提供了用于控制鳞翅目（lepidopteran）昆虫的方法，所述方法包括以下步骤：(a) 提供昆虫抑制量的昆虫抑制蛋白，其中所述昆虫抑制蛋白包含选自由seq id no: 1-22组成的组的ipd113多肽；以及 (b) 使所述鳞翅目昆虫与所述抑制量的所述昆虫抑制蛋白接触，从而控制所述鳞翅目昆虫。在一个示例性实施例中，鳞翅目有害生物是秋夜蛾。

1.一种编码杀昆虫多肽的重组多核苷酸，所述杀昆虫多肽选自由seq id no: 2-22组成的组，其中所述重组多核苷酸可操作地连接到异源调节元件。

2.一种dna构建体，其包含如权利要求1所述的编码杀昆虫多肽的多核苷酸。

3.一种转基因植物或其子代，所述转基因植物或其子代包含如权利要求2所述的dna构建体。

4.如权利要求3所述的转基因植物或其子代，其中所述植物或子代是大豆或玉米。

5.一种宿主细胞，其用如权利要求2所述的dna构建体转化。

6.如权利要求1所述的重组多核苷酸，其中所述多核苷酸具有经优化用于在农业上重要的作物中表达的密码子。

7.一种重组杀昆虫多肽，其中所述重组多肽包含选自由seq id no: 2-22组成的组的氨基酸序列。

8.如权利要求7所述的杀昆虫多肽，其中所述杀昆虫多肽可操作地连接到异源信号肽或转运肽。

9.一种组合物，其包含如权利要求7所述的重组杀昆虫多肽。

10.一种抑制昆虫有害生物或有害生物群体生长或将其杀灭的方法，所述方法包括使所述昆虫有害生物与如权利要求7所述的杀昆虫多肽接触。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述昆虫有害生物或有害生物群体是鳞翅目（lepidopteran）昆虫有害生物或有害生物群体。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述鳞翅目昆虫有害生物或有害生物群体是秋夜蛾（faw）。

13.如权利要求11所述的方法，其中所述鳞翅目昆虫有害生物或有害生物群体是玉米穗蛾（cew）。

14.如权利要求11所述的方法，其中所述鳞翅目昆虫有害生物或有害生物群体是欧洲玉米螟（ecb）。

15.一种转基因植物，其包含如权利要求1所述的重组多核苷酸。

16.如权利要求6所述的重组多核苷酸，其中所述多核苷酸具有经优化用于在玉蜀黍中表达的密码子。