NompC基因在防治桔小实蝇中的应用

本发明属于农业害虫防控，具体涉及bdornompc基因在防治桔小实蝇中的应用。

背景技术：

1、桔小实蝇（bactrocera dorsalis (hendel)），属于双翅目（diptera）实蝇科（tephritidae）寡鬃实蝇亚科（dacinae），它广泛分布于热带亚热带地区。该虫寄主食性复杂，适应性强，雌虫将卵产在果实内，幼虫在果内危害，造成减产甚至绝产收。目前，对桔小实蝇的防治方式主要是使用杀虫剂，由于长期使用杀虫剂使其抗药性得到了提高，从而使其成为抗药严重、难防治的害虫之一，筛选潜在杀虫剂靶标蛋白可为高效防控桔小实蝇提供防治出路。

2、瞬时受体电位通道（transient receptor potential channels，trp）基因家族成员是昆虫感受外界环境变化的关键蛋白。trp通道基因家族在视觉、热感觉、嗅觉、听觉和机械感受等过程中发挥重要作用。trp通道基因家族成员众多，基于它们的序列同源性及基因结构的相似性，可分为7个亚家族：tprc、trpa、trpm、trpv、trpn、trpp和trpml，其中trpv是杀虫剂吡蚜酮的分子靶标。nompc（no mechanoreceptor potential c）是trpn亚家族唯一成员。研究表明nompc是一个主要的机械传导通道，它使昆虫感知外界的机械刺激并及时作出响应，有助于昆虫躲避伤害并适应环境变化。在黑腹果蝇（drosophila melanogaster）中，缺失dmnompc会引起成虫运动严重失调。nompc在听觉感知中同样发挥重要作用，黑腹果蝇中，dmnompc基因的敲除会导致成虫听力受损，回补后则可恢复其听觉。nompc在感知质地也发挥作用，它可以帮助果蝇躲避过硬或过软的基质。此外，在褐飞虱（nilaparvatalugens）中研究发现，nlnompc主要在成虫期和腹部高表达，沉默nlnompc后会减弱三龄若虫的存活率和运动能力，抑制取食，从而影响蜜露的分泌。然而，nompc在农业害虫桔小实蝇中的作用是未知的，且这类基因对翅表型的调控作用还没有被报道。

技术实现思路

1、本发明发现了bdornompc基因具有调控桔小实蝇的运动协调能力的作用，从而影响桔小实蝇的取食能力和存活率。这对于桔小实蝇的机械感觉研究具有重要意义，也为利用运动能力进行害虫防治的新靶标与新策略提供了线索。

2、本发明的目的是提供bdornompc基因在防治桔小实蝇中的应用，所述的bdornompc基因为编码氨基酸序列如seq id no.3所示蛋白的基因。

3、优选，所述的bdornompc基因的开放阅读框的核苷酸序列如seq id no.2所示。

4、优选，所述的应用，为通过降低bdornompc基因的表达水平使桔小实蝇成虫表现为足畸形和翅畸形，降低桔小实蝇运动能力、取食能力和存活率。

5、优选，所述的降低bdornompc基因的表达水平是通过crispr/cas9技术敲除bdornompc基因、通过基因定点突变技术突变bdornompc基因或通过基因沉默技术降低bdornompc基因的表达水平。

6、优选，所述的足畸形表现为：前中则后足均呈现上翻状、弯曲成两段，后足腿节也呈现弯曲状，自然站立时后足腿节与胫节角度缩小。

7、优选，所述的翅畸形表现为：翅变小、卷曲皱缩。

8、优选，所述的运动能力为翻转能力、飞行能力、爬行能力。

9、优选，所述的通过crispr/cas9技术敲除bdornompc基因，其特异性靶向位点的核苷酸序列如seq id no.4所示。

10、本发明还提供一种防治桔小实蝇的方法，包括降低bdornompc基因的表达水平的步骤。

11、根据实施例效果数据可以预见，除了利用crispr/cas9技术外，还可以利用基因沉默、基因定点突变等方式达到类似的技术效果。

12、优选，所述的降低bdornompc基因的表达水平是通过crispr/cas9技术敲除bdornompc基因、通过基因定点突变技术突变bdornompc基因或通过基因沉默技术降低bdornompc基因的表达水平。

13、本发明的有益效果：

14、本发明以bdornompc基因为靶标，设计sgrna并注射入桔小实蝇体内敲除bdornompc基因，观察敲除bdornompc基因后对桔小实蝇的表型和运动协调能力的影响，结果发现，bdornompc基因突变后，桔小实蝇出现畸形，成虫翅出现褶皱、变小足部腿节间呈弯曲状，具体表现出腿节弯曲成两段，自然站立时后足向内缩，后足腿节与胫节间的角度相对于野生型大大减少；对成虫运动能力进行检测，结果发现，成虫翻转率、离开率、攀爬能力以及存活率明显降低，分别减少了70.5％、85%、83%，死亡率在羽化成成虫3天后则高达100%。由此表明，bdornompc基因的缺失会导致翅与足的畸形，从而影响成虫的运动协调及取食能力，这在昆虫生存尤其是害虫运动、取食方面有重要的作用。因此，bordnompc基因可作为防治桔小实蝇的新靶标基因，应用于防治桔小实蝇。

技术特征：

1. bdornompc基因在防治桔小实蝇中的应用，其特征在于，所述的bdornompc基因为编码氨基酸序列如seq id no.3所示蛋白的基因。

2. 根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的bdornompc基因的开放阅读框的核苷酸序列如seq id no.2所示。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，通过降低bdornompc基因的表达水平使桔小实蝇成虫表现为足畸形和翅畸形，降低桔小实蝇成虫运动能力、取食能力和存活率。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述的降低bdornompc基因的表达水平是通过crispr/cas9技术敲除bdornompc基因、通过基因定点突变技术突变bdornompc基因或通过基因沉默技术降低bdornompc基因的表达水平。

5.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述的足畸形表现为：前中后足均呈现上翻状、弯曲成两段，后足腿节也呈现弯曲状，自然站立时后足腿节与胫节角度缩小。

6.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述的翅畸形表现为：翅变小、卷曲皱缩。

7.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述的运动能力为翻转能力、飞行能力、爬行能力。

8. 根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述的通过crispr/cas9技术敲除bdornompc基因，其特异性靶向位点的核苷酸序列如seq id no.4所示。

9.一种防治桔小实蝇的方法，其特征在于，包括降低bdornompc基因的表达水平的步骤。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述的降低bdornompc基因的表达水平是通过crispr/cas9技术敲除bdornompc基因、通过基因定点突变技术突变bdornompc基因或通过基因沉默技术降低bdornompc基因的表达水平。

技术总结
本发明公开了BdorNompC基因在防治桔小实蝇中的应用。本发明利用CRISPR/Cas9系统对BdorNompC基因进行敲除后，发现桔小实蝇BdorNompC缺失后会导致其成虫翅出现褶皱、变小；足部腿节弯曲成两段，出现畸形足，显著降低了成虫翻转、攀爬和飞行能力，并且成虫于三日龄前全部死亡。因此，BordNompC基因可作为防治桔小实蝇的新靶标基因，应用于防治桔小实蝇。

技术研发人员：齐易香,苏红爱,郭沣毅,陆永跃
受保护的技术使用者：华南农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/6/26