公开/公告号CN116426541B
专利类型发明专利
公开/公告日2023.09.01
原文格式PDF
申请/专利权人 中国农业科学院生物技术研究所;中国农业大学;
申请/专利号CN202310663568.0
申请日2023.06.06
分类号C12N15/31(2006.01);C12N15/113(2010.01);C12N15/82(2006.01);A01H6/60(2018.01);A01H5/00(2018.01);A01G7/06(2006.01);A01G13/00(2006.01);A01C1/06(2006.01);A01N25/10(2006.01);A01N43/56(2006.01);A01N43/54(2006.01);A01N43/36(2006.01);A01N47/34(2006.01);A01N47/46(2006.01);A01N63/60(2020.01);A01P3/00(2006.01);
代理机构北京思元知识产权代理事务所(普通合伙) 11598;北京思元知识产权代理事务所(普通合伙) 11598;
代理人余光军;霍雪梅
地址 100081 北京市海淀区中关村南大街12号
入库时间 2023-10-16 19:40:03
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2023-09-01
授权
发明专利权授予
技术领域
本发明涉及防治植物病害的靶标基因区段、dsRNA及其与纳米农药复配的组合物,尤其涉及防治作物黄萎病的靶标区段,采用该靶标基因区段制备的dsRNA以及该dsRNA与纳米农药复配得到的防治作物黄萎病的纳米农药组合物,属于防治作物黄萎病的RNA生物农药领域。
背景技术
黄萎病(
作为世界上主要的天然纤维作物,棉花是纺织业纤维最重要的来源之一,占人类使用纤维总量的一半(HAGENBUCHER S, OLSON D M, RUBERSON J R, et al. Resistancemechanisms against arthropodherbivores in cotton and their interactions withnatural enemies [J]. CriticalReviews in Plant Sciences, 2013, 32(6): 458-482.)。由大丽轮枝菌引起的黄萎病属于土传病害,因此对该病的控制非常困难,目前还没有较好效果的防治药剂,因而棉花黄萎病被称作棉花的“癌症”(ZHANG G, ZHAO Z, MA P,et al. Integrative transcriptomic and gene co-expressionnetwork analysis ofhost responses upon
RNA生物农药是利用RNA干扰(RNA interference,RNAi)原理,通过抑制生物体重要功能基因的表达,造成有害生物发育停滞或死亡,进而达到病虫害防控的目的。该技术不会改变有害生物的基因组,也不会对生态系统造成不良影响。RNA生物农药具有精准、高效、绿色无污染等优势,是目前最有可能应用于病虫害防控的新技术之一。由于RNAi对靶标基因沉默的特异性和高效性,可作为一种便捷手段开展病虫害防治及农药新靶标的筛选与鉴定。目前,RNAi技术已被广泛研究并应用于现代农业领域。根据与病原菌侵染寄主毒力相关的基因
目前,中国农药目前多以乳油、可湿性粉剂等剂型为主,存在大量使用有机溶剂、粉尘漂移、水分散性差、有效利用率低、生物活性不高、农药残留与环境污染严重等问题(王安琪, 王琰, 王春鑫等. 农药纳米微囊化剂型研究进展. 中国农业科技导报, 2018, 20(2): 10-18.)。纳米粒子(1-100 nm)可快速包裹药物分子,改变农药的理化性质,提高农药的水溶性和分散性,充分发挥活性成分的生物活性,杜绝有害溶剂并最大程度减少助剂用量,克服农药残留污染(PetersRJB, Bouwmeester H, Gottardo S, et al.Nanomaterials for products and application in agriculture, feed and food.Trends in Food Science andTechnology, 2016, 54: 155-164.)。Yu等人(2019)利用单宁酸制备了阿维菌素和嘧菌酯纳米农药,二者展现出更好的耐光性和缓释能力,同时可以更好的粘附在叶面,叶面保留率增加50%以上,大幅提升了农药的利用率(Yu M, Sun C,Xue Y, et al. Tannic acid-based nanopesticides coating with highly improvedfoliage adhesion to enhance foliarretention. RSC Advances, 2019, 9: 27096-27104.)。Selyutina等人(2020)建立了以天然多糖和多聚糖为核心的农药递送系统,不仅可以提升农药的水溶性,还可以提升农药穿透玉米和油菜种子表皮的能力,抑霉唑和咪鲜胺的表皮穿透力增强10倍以上(Selyutina OY, Khalikov SS, Polyakov NE.Arabinogalactan and glycyrrhizin based nanopesticides as novel deliverysystems for plantprotection. Environmental Science and Pollution Research,2020, 27: 5864-5872.)。
因此,获得有效防治作物黄萎病的靶标基因区段以及dsRNA,再进一步筛选获得与该dsRNA协同增效的农药并用纳米载体进行包裹得到纳米复合农药组合物,能有效提升dsRNA的稳定性及防治作物黄萎病的功效。
发明内容
本发明的目的之一是提供有效防治作物黄萎病的靶标基因区段;
本发明的目的之二是采用所述的防治作物黄萎病的靶标基因区段制备得到的dsRNA;
本发明的目的之三将防治作物黄萎病的dsRNA与纳米载体以及农药复合得到纳米农药组合物。
本发明的上述目的是通过以下技术方案来实现的:
本发明的一方面是提供了防治作物黄萎病的靶标基因区段,所述靶标基因区段是大丽轮枝菌
其中,SEQ ID.No.1(ds
CACAGAGCGCGAAGACATCACATGGGCAACCCAAAACTCAAGATGTTCCGATCGCTGCAACCTCAAGCGATGCGTTGCTCCAGCCGTTCGGAGCTTTTGGTTCAACTCGAGCTCGGAAAGCTCACGACGTGGACAAGGCCATCATACCCAACGCCAATTGTCACCATACACGCCACTTTGCCAGTCTCCAGCCACCAGAGCAGCGCATTCATCGACACTCAATCACGAAATCACTTGGCAGCGATATTTTTTCACCGCTCCTGGACGGACTCGGCAGCGCACGCCACGCTTGATACTACTTCAAACACTGAACACTGAACACCGACCTCTCCCCAACGCACCCGCCTCTCGCAGCCAGACCACGAGGGCCCCCAGCACCGCAGGCCAGCCAGGGCCAGAAGCCCACACCATGGCAGCGATGACAGCACACCCCTCGCT。
其中,SEQ ID.No.2(ds
ACACCGAGCCGGCGGCGACCTTCGACTTCACGCCCTTCCTCCGCGCGACGCACCAGCACGCCCTCGCCGCCGACTCGGCGCCCGGCGGGCAGCCGGCGCACACGCACGCGGGCCGCGGGCCGTCGCTCGTGTGCAAGCACTGGCTGCGCGGGCTCTGCAAAAAGGGCGCCCACTGCGAGTTCCTCCACGAGTACAACCTCCGCAAGATGCCCGAGTGCAACTTTTTCACGCGCAACGGCTACTGCTCCAACGGCGAGGAGTGCCTCTACCTGCACATCGACCCGCAGTCCAAGCTGCCGCCCTGCCCCCACTACGACATGGGCTTCTGCCCCCTCGGCCCCGCCTGCGCCAAGAAGCACGTCCGCCGCGCCCTGTGCCTGTTCTACCTCGCCGGCTTCTGCCCCGCGGGGCGCGACTGCCGCGACGGCGCCCACCCGC。
其中,SEQ ID.No.3(ds
CTACCTGCACATCGACCCGCAGTCCAAGCTGCCGCCCTGCCCCCACTACGACATGGGCTTCTGCCCCCTCGGCCCCGCCTGCGCCAAGAAGCACGTCCGCCGCGCCCTGTGCCTGTTCTACCTCGCCGGCTTCTGCCCCGCGGGGCGCGACTGCCGCGACGGCGCCCACCCGCGGTGGAGGAAGGACCTCGAGCGGCCGAAGCTCAAGGTCGAGGTCCAGCGCGAGGAGGAGGAGCTCAAGCGCCAGGAGGAGCTCGAGAGGCAGGCCGCCGGCCTCCATGAGCCGCAGAGAGATATGCGAGACGACAGGGGCGGCTTCGGCGACAGGGGGGACAGGAGGCATGGCCACGGGGGCAGGGGCGGCGGTGGTGCGGGCGGCGGCAAGTGGCGCGACCGCGGGGGAGGTGGAGGCGGCGGCAGGCGGTTCCGCGGTCGTGG。
其中,由核苷酸序列为SEQ ID.No.1所示的核苷酸序列转录得到dsRNA,所述dsRNA的其中一条RNA的核苷酸序列如下(SEQ ID.No.4):
CCGGCAGAUCUGAUAUCAUCGAUGAAUUCGAGCUCCACCGCGGUGGCGGCCGCUCUAGAACUAGUGGAUCCACCGGUUCCAUGGCUAGCCACGUGACGCGUGGAUCCCCCGGGCUGCAGGAAUUCGAUAUCAAGCUUCACAGAGCGCGAAGACAUCACAUGGGCAACCCAAAACUCAAGAUGUUCCGAUCGCUGCAACCUCAAGCGAUGCGUUGCUCCAGCCGUUCGGAGCUUUUGGUUCAACUCGAGCUCGGAAAGCUCACGACGUGGACAAGGCCAUCAUACCCAACGCCAAUUGUCACCAUACACGCCACUUUGCCAGUCUCCAGCCACCAGAGCAGCGCAUUCAUCGACACUCAAUCACGAAAUCACUUGGCAGCGAUAUUUUUUCACCGCUCCUGGACGGACUCGGCAGCGCACGCCACGCUUGAUACUACUUCAAACACUGAACACUGAACACCGACCUCUCCCCAACGCACCCGCCUCUCGCAGCCAGACCACGAGGGCCCCCAGCACCGCAGGCCAGCCAGGGCCAGAAGCCCACACCAUGGCAGCGAUGACAGCACACCCCUCGCUGGUACCAAUU。
本发明的另一方面是提供了含有防治作物黄萎病的靶标基因区段的载体,所述的载体可以是RNA干扰载体或者是将该靶标基因区段转录得到dsRNA的基因表达载体。
作为本发明一种优选的具体实施方案,所述的RNA干扰载体是Gateway干扰载体,作为参考,本发明提供了一种构建Gateway干扰载体的方法,包括:通过BP反应,将所述的大丽轮枝菌
作为本发明的一种优选的具体实施方案,所述的将该靶标基因区段转录得到dsRNA的基因表达载体可以是
本发明的另一方面是提供了由大丽轮枝菌
作为本发明一种优选的具体实施方案,所述的由大丽轮枝菌
本发明的另一方面将所述的防治作物黄萎病的dsRNA与纳米载体以及具有防治作物黄萎病的农药复配在一起得到复合纳米农药组合物。
作为本发明一种优选的具体实施方案,所述的纳米载体为树枝状大分子且经过氨基官能团功能化,其结构式为式Ⅰ所示:
其中,式Ⅰ中n值为1-100中的任意整数。
作为本发明一种优选的具体实施方案,所述的农药优选为氟唑菌苯胺(阿马士)、嘧菌酯(阿米西达)、咯菌腈(适乐时)、甲基硫菌灵或异硫氰酸烯丙酯中的任何一种,优选为氟唑菌苯胺(阿马士)。
作为本发明一种优选的具体实施方案,按照质量比计算,dsRNA、纳米载体与农药的比例为(1-9):1:1进一步优选,将dsRNA、纳米载体与农药按照5:1:1的比例进行复配得到的复合纳米农药组合物对于黄萎病的防治效果最佳且dsRNA的用量最少。
本发明的再一方面是将所述的靶标基因区段、由该靶标基因区段转录得到的dsRNA以及由该dsRNA与纳米载体以及农药复合得到复合纳米农药组合物应用于防治作物黄萎病。
作为本发明一种参考的实施方案,本发明提供了将所述的靶标基因区段应用于防治作物黄萎病,包括:
(1)构建含有所述靶标基因区段的RNA干扰载体;
(2)将所构建的RNA干扰载体转化到作物或作物细胞中;
(3)筛选获得对大丽轮枝菌抗病性提高的转基因作物。
所述转化的方案以及将所述核苷酸引入植物的方案根据可适用于转化的植物或植物细胞的类型而变化。将所述核苷酸引入植物细胞的合适方法包括:显微注射、电穿孔、农杆菌介导的转化和直接基因转移等。
作为本发明一种参考的实施方案,本发明提供了一种应用所述dsRNA与纳米载体或者复合纳米农药组合物防治作物黄萎病的方法,包括:在作物播种前,将作物种子用dsRNA或者复合纳米农药组合物进行拌种处理;播种后,用dsRNA或者复合纳米农药组合物进行灌根处理。
本发明所述作物为大丽轮枝菌的寄主植物,优选为农作物或蔬菜,包括棉花、烟草、番茄、马铃薯、甜瓜、西瓜、黄瓜或花生中的任意一种。
本发明采用dsRNA与化学药剂的纳米复配技术,以高致病力的大丽轮枝菌株V991为实验材料,首先通过体外dsRNA合成技术,筛选获得能够显著抑制病原菌mRNA 3'末端加工蛋白YTH1并降低植株病情指数的靶标区段,然后通过与多种农药与纳米材料复配,筛选最佳的配比,进行拌种及滴灌,最终获得防治棉花黄萎病最佳的靶标基因区段并与纳米载体以及化学农药复配得到的纳米农药组合物。
为了筛选得到干扰效果最佳的靶标基因区段,根据大丽轮枝菌
本实验采用的
将测序正确的单克隆加入到2×YT培养基中,加入IPTG(终浓度约为0.4 mM)进行诱导后收集菌体。利用酸酚法,提取RNA,以检测dsRNA的表达情况,电泳发现其有大量的585bp左右的dsRNA。对提取的各组RNA用RNase处理2 h后,通过琼脂糖凝胶电泳可以发现总RNA全部降解,dsRNA仍然存在。这说明了dsRNA结构相当稳定,不受RNase的影响。
将提取的dsRNA与浓度为10
提取棉花根部DNA,利用qRT-PCR进行真菌生物量分析。结果表明,接种与dsRNA共孵育的V991的棉花的真菌生物量明显降低,约为野生型的26%。为了进一步验证植物病情指数降低与靶标基因表达之间的关系,通过对植物根部病原菌靶标基因的表达量分析,可以观察到与野生型植物相比,转基因植物体内靶标基因表达量下降了约70%。这说明将ds
选取氟唑菌苯胺(阿马士)、嘧菌酯(阿米西达)、咯菌腈(适乐时)、甲基硫菌灵和异硫氰酸烯丙酯等五种农药,分别对棉花种子进行拌种,以水作为对照。在第6 d、12 d利用农药及水进行灌根处理,每10盆棉苗灌根1 L,每盆4棵棉苗。第15 d采用蘸根法,用10
将SPc(60.4 mg/mL)与氟唑菌苯胺(阿马士)按照质量比为1:1混合配制成纳米农药,按照不同的配比将100 ng/μL dsRNA与纳米农药混合孵育,并对棉花进行拌种处理。在第6 d、12 d利用纳米农药及纳米农药复配液进行灌根处理,每10盆棉苗灌根1 L,每盆4棵棉苗。等棉花长至“两叶一心”后利用2.4方法进行接菌,并在接种15 d后根据2.5方法统计发病情况。每组接种12株棉花幼苗,接种实验重复3次,并计算防治效果(CE)。
室内防效测定结果显示,9种复配组合中dsRNA、SPc和氟唑菌苯胺(阿马士)的质量比等于或大于5:1:1时防效最好,CE可达74.65%,具有很好的增效作用,dsRNA质量比用量少于5:1:1的复配防效次之。综上所述,dsRNA、SPc和氟唑菌苯胺三者复配药剂比单独施用效果更好,并且质量比为5:1:1的防效最好且用量最节省。
除非另外定义,否则本文所用的所有技术及科学术语都具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所了解相同的含义。
术语“多核苷酸”或“核苷酸”意指单股或双股形式的脱氧核糖核苷酸、脱氧核糖核苷、核糖核苷或核糖核苷酸及其聚合物。除非特定限制,否则所述术语涵盖含有天然核苷酸的已知类似物的核酸,所述类似物具有类似于参考核酸的结合特性并以类似于天然产生的核苷酸的方式进行代谢。除非另外特定限制,否则所述术语也意指寡核苷酸类似物,其包括
PNA(肽核酸)、在反义技术中所用的DNA类似物(硫代磷酸酯、磷酰胺酸酯等)。除非另外指定,否则特定核酸序列也隐含地涵盖其保守修饰的变异体(包括(但不限于)简并密码子取代)和互补序列以及明确指定的序列。特定而言,可通过产生其中一个或一个以上所选(或所有)密码子的第3位经混合碱基或脱氧肌苷残基取代的序列来实现简并密码子取代。
术语“重组宿主细胞”或“宿主细胞”意指包含本发明核苷酸的细胞,而不管使用何种方法进行插入以产生重组宿主细胞。宿主细胞可为原核细胞或真核细胞。
术语“RNA干扰(RNA interference, RNAi)”意指通过外源或内源性的双链RNA在细胞内诱导同源序列的基因表达沉默的现象。
附图说明
图1为
图2为RNAi-
图3为RNAi-
图4为dsRNA的表达情况;M为marker,1-3为提取的ds
图5为dsRNA与V991共孵育接种的棉花的病情指数统计结果。
图6为dsRNA与V991共孵育接种的棉花根部真菌生物量检测结果。
图7为dsRNA与V991共孵育接种的棉花后体内靶基因相对表达量检测结果。
图8为不同农药拌种及滴灌的棉花的病情指数统计结果。
图9为不同农药拌种及滴灌的棉花的真菌生物量检测结果。
图10为不同比例的纳米农药复配剂处理棉花的病情指数统计结果。
图11为不同比例的纳米农药复配剂处理棉花的防治效果统计结果。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步描述本发明,本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的,并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是,在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明的细节和形式进行修改或替换,但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
实验例1防治棉花黄萎病的靶标区段的筛选、dsRNA的制备以及dsRNA与纳米载体和农药复配得到的复合纳米农药组合物以及防治棉花黄萎病的实验
1.材料与方法
(1)植物材料
选择珂字棉312作为实验材料,先将棉种置于70%的酒精中浸泡1 min,无菌水冲洗1次,再使用30%的H
(2)菌株和质粒
棉花黄萎病原菌:大丽轮枝菌(
病毒载体:
菌株:大肠杆菌(
(3)相关溶液的配制
LB(Luria-Bertani)培养基:酵母提取物5 g/L,胰蛋白胨10 g/L,NaCl 10 g/L;
完全培养基(complete medium,CM):酵母提取物6 g/L,酸水解酪蛋白6 g/L,蔗糖10 g/L;
2×YT液体培养基(PH=7.0):酵母提取物10 g/L,胰蛋白胨16 g/L,NaCl 5 g/L
(4)真菌的培养以及植物接种方式
将大丽轮枝菌孢子培养于液体CM培养基中,25℃振荡培养5-7天。经5层纱布过滤,离心收集孢子。用蒸馏水稀释,并在显微镜下观察,将孢子浓度调整至10
待棉花幼苗长至“两叶一心”时,采用无底纸钵蘸根法接种大丽轮枝菌的孢子悬浮液,每个纸杯接种10 mL的上述孢子悬浮液。接种完成后,置于人工气候箱中继续培养,每隔3 d定量浇水。每组接种12株棉花幼苗,接种实验重复3次。
(5)植物病情指数统计
在接种15 d后,观察大丽轮枝菌接种后棉花的发病情况,统计病情指数。病情采用5级分级法:0级,无病症;1级,子叶变黄,真叶无病症;2级,子叶全部出现病症,1-3片真叶出现病状;3级,包括子叶在内,超过5片棉花叶片出现病症;4级,所有叶片均表现病症,叶片脱落,植株枯死。统计病株率,计算病情指数,病情指数计算方法如下:观察发病
病情指数=[∑(各级病株数×对应的病级)/(10×4)]×100
棉花茎段纵剖:接种过大丽轮枝菌的棉花幼苗,在接种后第15天时,观察植株发病情况,并截取子叶上部约2 cm的茎段,从茎段中央进行纵剖,观察维管束颜色。重复接种3次,重复观察3次。
(6)植物体内真菌生物量测定
在接种大丽轮枝菌第15天,选取棉花根部组织,提取基因组DNA,DNA提取方法参考试剂盒使用说明。以Vd-F/Vd-R为检测引物:
Vd-F:CCGCCGGTCCATCAGTCTCTCTGTTTATAC;
Vd-R:CGCCTGCGGGACTCCGATGCGAGCTGTAAC。
检测混合DNA样品中的大丽轮枝菌基因组DNA中的核糖体RNA基因ITS1和ITS2区域(Z29511)。
棉花持家基因
Pu-F:AGCTCGGATACGATTGATAACG;
Pu-F:GAAGACGAAGAACAAGGGGAAG。
数据采用2
(7)RNAi-
为了筛选得到干扰效果最佳的靶标基因区段,根据大丽轮枝菌
表1
加粗斜体处为酶切位点。
挑取测序正确的阳性克隆,重新摇菌,提取质粒。选用
表2双酶切体系
首先将
表3连接反应体系
16℃水浴中过夜。
(8)大肠杆菌(
实验室所用的大肠杆菌HT115(DE3)菌株系由美国国家线虫遗传学中心提供,其菌株本身带有四环素抗性,感受态制备方法参照美国Timmons博士提供的方法,步骤如下:
a、挑取大肠杆菌HT115(DE3)单菌落,接种于5 mL LB液体培养基(Tet
b、次日以1:100的体积比接种于25 mL LB液体培养基(Tet
c、待OD
d、去上清,加入相当于原培养物1/2体积(12.5 mL)的预冷无菌50 mM CaCl
e、冰浴30 min,4℃、3000 rpm离心10 min。
f、去上清,加入相当于原培养物1/10体积(2.5 mL)的预冷无菌50 mM CaCl
(9)大肠杆菌(
大肠杆菌HT115(DE3)感受态细胞的转化方法与DH5a感受态细胞的转化略有不同,具体方法如下:
a、在150 µL感受态细胞中加入1 µL重组干涉载体质粒,冰浴30 min。
b、将离心管放至42℃的循环水浴中1 min。
c、快速将管转移到冰浴中2 min。
d、超净台中,每管加1 mL SOC液体培养基,37℃摇床中培养1 h。
e、将含转化的感受态细胞的LB液体培养基转移到含Amp和Tet的双抗LB固体培养基平板上(Amp终浓度为0.1 mg/mL,Tet终浓度为12.5 µg/mL)。
e、平板置于超净台中至表面菌液被吸收,倒置平板于37℃培养。
f、待平板上长出单菌落以后,挑取单克隆接入到5 mL LB培养基中(含Amp和Tet抗性),培养过夜,抽提质粒,进行酶切鉴定。将鉴定正确的重组载体保存备用。
(10)dsRNA的诱导表达
将鉴定正确的菌接种于15 mL的LB培养基中(Amp
(11)Trizol法提取大肠杆菌HT115(DE3)总RNA
取50 mL诱导后的菌液,12000 r/min离心2 min,弃上清;加入1 mLTrizol充分裂解细菌,注意不要有小的菌块残留,混匀后室温静置5 min;加入200 μL氯仿,剧烈震荡15 s至溶液成乳白色,静置2 min;4℃ 12000 r/min离心15 min,小心吸取上清至离心管中;加入500 μL异丙醇,将管中液体轻轻颠倒混匀10次,室温静置10 min;4℃ 12000 r/min离心10 min,弃上清;加入1 mL 75%乙醇,轻轻洗涤沉淀,然后4℃ 7500 r/min 5 min,彻底去除上清;室温静置晾干10min,加入30 μL的Nuclease Free Water溶解沉淀。将提取的总RNA进行电泳检测,空质粒
(12)抗菌农药筛选
选取氟唑菌苯胺(阿马士)、嘧菌酯(阿米西达)、咯菌腈(适乐时)、甲基硫菌灵和异硫氰酸烯丙酯等五种农药,分别对棉花种子进行拌种,以水作为对照。在第6 d、12 d利用农药及水进行灌根处理,每10盆棉苗灌根1 L,每盆4棵棉苗。第15 d采用蘸根法,用10
(13)纳米载体SPc的结构特征
SPc的结构特征:为树枝状大分子且经过氨基官能团功能化。其结构式为式Ⅰ所示,n值为1-100。
(14)dsRNA与纳米农药的最佳复配比例筛选
将SPc(60.4 mg/mL)与氟唑菌苯胺(阿马士)按照质量比为1:1混合,按照不同的配比将100 ng/μLdsRNA与纳米农药混合孵育,并对棉花进行拌种处理。在第6 d、12 d利用纳米农药及纳米农药复配液进行灌根处理,每10盆棉苗灌根1 L,每盆4棵棉苗。等棉花长至“两叶一心”后利用2.4方法进行接菌,并在接种15 d后根据2.5方法统计发病情况。每组接种12株棉花幼苗,接种实验重复3次,并计算防治效果(CE),计算公式如下:
2试验结果
(1)大丽轮枝菌VdYTH1靶标区段质粒的构建
本实验采用的
根据大丽轮枝菌
通过
(2)dsRNA的提取
将测序正确的单克隆加入到2×YT培养基中,加入IPTG(终浓度约
为0.4 mM)进行诱导后收集菌体。利用酸酚法,提取RNA,以检测dsRNA的表达情况(图4),电泳发现其有大量的585 bp左右的dsRNA。对提取的各组RNA用RNase处理2 h后,通过琼脂糖凝胶电泳可以发现总RNA全部降解,dsRNA仍然存在。这说明了dsRNA结构相当稳定,不受RNase的影响。
(3)dsRNA与V991共孵育接种的棉花的病情指数统计
将提取的dsRNA与浓度为10
(4)dsRNA与V991共孵育接种的棉花根部真菌生物量及基因沉默效率检测
提取棉花根部DNA,利用qRT-PCR进行真菌生物量分析。图6表明,接种与dsRNA共孵育的V991的棉花的真菌生物量明显降低,约为野生型的26%。为了进一步验证植物病情指数降低与靶标基因表达之间的关系,通过对植物根部病原菌靶标基因的表达量分析,可以观察到与野生型植物相比,转基因植物体内靶标基因表达量下降了约70%(图7)。这说明
(5)不同农药拌种及滴灌的棉花的病情指数统计
以蘸根法接种不同农药拌种及滴灌的棉花,15天后统计棉花病情指数。结果显示(图8),与清水处理相比,农药处理后的棉花的病情指数均有所下降,并且阿马士处理组病情指数下降最显著。提取转基因棉花根部DNA,利用qRT-PCR进行真菌生物量分析。图9表明,农药处理后的棉花根部的真菌生物量明显降低,并且阿马士处理的棉花下降最明显,约为野生型的40%。
(6)dsRNA与纳米农药的最佳复配比例筛选
根据表4的室内防效测定结果显示,单独施用dsRNA、阿马士均能降低病株的病情指数,减轻植株的黄萎病病症,并且dsRNA、SPc和阿马士的复配组合的效果比单独施用的效果更好。在9种复配组合中,随着dsRNA施用比例增加防效逐渐增强,直到5:1:1时防效可达74.65%,之后再增加施用比例防治效果也不再显著提高(图10-11)。综上所述,dsRNA、SPc和阿马士三者复配药剂比单独施用效果更好,并且dsRNA、SPc和阿马士的质量比为5:1:1的防效最好且dsRNA的用量最节省。
表4复配剂室内防效及增效作用
注:数据为平均值±标准差;数据后不同字母表示差异显著(P<0.05)。
机译: 农药组合物,农药浓缩物,蟑螂和跳蚤的防治方法,农产品中虫害的防治方法,密闭区域的保护方法,室外区域的保护方法,室内区域的保护方法,建筑物的保护方法,保护食品或非食品商店,用于保护食品处理设施的方法,用于保护内表面的方法,用于保护农作物的方法以及用于制备农药浓缩物的方法
机译: 突变体cry多肽,多核苷酸,表达盒,宿主细胞,植物,转基因种子,保护植物免受虫害的方法,农药组合物,微生物,从农作物区域防治虫害的方法
机译: Acilaminobenzamida衍生的化合物;包含这些化合物的农药组合物;防治动物害虫的程序;这些化合物作为杀虫剂处理转基因种子和常规动植物种子以防治寄生虫。