本發(fā)明生物技術(shù)和植物保護(hù)領(lǐng)域，具體涉及麥蚜生長發(fā)育相關(guān)基因apt1作為靶標(biāo)在防治蚜蟲中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、小麥蚜蟲是一種世界性害蟲，主要分布在北半球溫帶和亞熱帶地區(qū)，在世界小麥生產(chǎn)國均有分布。麥蚜在小麥的整個生育期均可為害，小麥苗期，麥長管蚜主要聚集在小麥的葉片、葉鞘等位置，以取食小麥植株莖、葉的汁液等方式為害小麥，小麥抽穗后，多集中在莖、葉和穗部為害，并排泄蜜露，影響植株的呼吸和光合作用。小麥的灌漿期和乳熟期是麥長管蚜發(fā)生危害的高峰時段，導(dǎo)致小麥籽粒干癟、千粒重減輕，引發(fā)嚴(yán)重的產(chǎn)量損失。

2、目前，麥蚜防治以噴灑化學(xué)農(nóng)藥為主，但大量使用化學(xué)農(nóng)藥，不僅對人畜有害，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，而且麥蚜對部分常用化學(xué)殺蟲劑已經(jīng)產(chǎn)生抗性，給麥蚜的防治工作帶來極大的挑戰(zhàn)。目前，我們提出在麥蚜防治時應(yīng)遵循“預(yù)防為主，綜合防治”的植保方針，多種防治方法相結(jié)合，利用增效劑減少化學(xué)農(nóng)藥的使用劑量，加強(qiáng)麥蚜的抗藥性監(jiān)測，及時減少或禁止麥蚜已產(chǎn)生高抗藥性殺蟲劑的使用，以減輕或延緩麥蚜抗藥性的產(chǎn)生。此外，培育抗蚜蟲小麥品種是控制麥蚜危害的最有效途徑，但由于現(xiàn)有種質(zhì)資源中缺乏有效的抗蚜基因，抗性機(jī)制尚不明確，常規(guī)育種難以奏效。迫切需要挖掘和利用新型抗蚜基因，并通過基因工程育種提高小麥抗蚜性，對研發(fā)新的環(huán)保和可持續(xù)的麥蚜防治手段具有重要意義。

3、rnai是一種在動物、植物和微生物中高度保守的基因表達(dá)調(diào)控工具。目前，rnai誘導(dǎo)因子運(yùn)用較多的為dsrna，dsrna在進(jìn)入昆蟲體內(nèi)會被dicer蛋白隨機(jī)剪切成長度約為22nt的小rna，小rna與argonaute蛋白(agos)結(jié)合形成rna誘導(dǎo)的沉默復(fù)合體(riscs)，該復(fù)合體與目標(biāo)rna鏈互補(bǔ)，誘導(dǎo)mrna降解或抑制翻譯進(jìn)程，利用rnai技術(shù)靶向有害生物的必須基因，實(shí)現(xiàn)高效的基因沉默，可有效控制病蟲害的發(fā)生。通過rna干擾進(jìn)行害蟲防治具有如下優(yōu)點(diǎn)：1)殺蟲具有專一性，對非靶標(biāo)生物無殺傷作用；2)rna在自然界極易降解，無殘留；3)對環(huán)境無毒無害，相對安全。rna生物農(nóng)藥被稱為農(nóng)藥史上的“第三次革命”，因此，rnai技術(shù)已成為未來害蟲生物防治的主要研究方向。

4、酰基蛋白硫酯酶1(acyl?protein?thioesterase?1，apt1)，作為脫棕櫚?；暮诵拿割?，近年來在生物學(xué)領(lǐng)域的多個方面展現(xiàn)出了其復(fù)雜而關(guān)鍵的作用。gu等(2023)的研究揭示了apt1在慢性腎病(ckd)纖維化進(jìn)程中的機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)，在ckd小鼠模型和患者的纖維化腎臟中，蛋白質(zhì)棕櫚酰化水平和dhhc9表達(dá)顯著下調(diào)。dhhc9作為β-連環(huán)蛋白的棕櫚?；?，促進(jìn)其泛素化和降解，而apt1則通過去棕櫚?；饔?，增加β-連環(huán)蛋白的穩(wěn)定性和核轉(zhuǎn)位，從而促進(jìn)腎臟纖維化。這一發(fā)現(xiàn)不僅闡明了蛋白質(zhì)棕櫚?；谀I臟纖維化中的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，也為ckd治治療提供了新的分子靶標(biāo)。

5、apt1在內(nèi)分泌系統(tǒng)中同樣扮演著重要角色。dong等(2023)的研究聚焦于胰島素分泌過程，通過棕櫚?；鞍踪|(zhì)組學(xué)分析，鑒定出scamp1(secretory?carrier?membraneprotein?1)為apt1的關(guān)鍵底物，定位于胰島素分泌顆粒上，其棕櫚?；癄顟B(tài)與胰島素的分泌量緊密相關(guān)(dong?g，et?al.palmitoylation?couples?insulin?hypersecretion?withβcell?failure?in?diabetes.cell?metabolism,2023.35(2):332-344.e7.doi:10.1016/j.cmet.2022.12.012.)。apt1通過調(diào)控scamp1的去棕櫚酰化，影響胰島素的正常分泌。在apt1缺失的小鼠模型中，觀察到胰島素過度分泌及β細(xì)胞功能衰竭的現(xiàn)象，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了apt1在維持胰島健康中的不可或缺性。

6、apt1可能是治療學(xué)習(xí)和記憶相關(guān)障礙的潛在靶點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)apt1介導(dǎo)的去棕櫚酰化參與了psd-95的棕櫚?；凸劝彼崮芡挥|傳遞調(diào)節(jié)。通過敲低或選擇性抑制apt1，可顯著增加ampar介導(dǎo)的突觸強(qiáng)度、棕櫚?；揭约皃sd-95和ampars的突觸或表面表達(dá)，進(jìn)而影響恐懼記憶的形成。這些發(fā)現(xiàn)揭示了apt1在神經(jīng)系統(tǒng)可塑性和記憶形成中的潛在作用，為相關(guān)障礙的治療提供了新的思路。此外，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)王濤團(tuán)隊的研究發(fā)現(xiàn)apt1是一種雙向調(diào)節(jié)氧化還原感受器，通過apt1-nac模塊在應(yīng)對生物及非生物脅迫中發(fā)揮保護(hù)作用。apt1在正常生理?xiàng)l件下以單體形式存在，通過s-谷胱甘肽化維持其單體狀態(tài)，而在氧化脅迫下，apt1會轉(zhuǎn)變?yōu)橥此木垠w形式，具有硫酯酶活性(ji,t.,zheng,l.,wu,j.,duan,m.,liu,q.,liu,p.,shen,c.,liu,j.,ye,q.,wen,j.,dong,j.,wang,t.(2023a).thethioesterase?apt1?is?abidirectional-adjustment?redox?sensor.naturecommunications,14(1),2807.)。另一項(xiàng)研究指出，apt1參與了老年骨質(zhì)疏松癥的緩解過程。早期的研究還表明(ji,c.j.,dong,q.y.,huihui?liu,h.h.,yang,x.d.,han,y.g.,zhu,b.r.,xing.h.x.(2023b).acyl-protein?thioesterase1?alleviates?senileosteoporosis?by?promoting?osteoblast?differentiation?via?depalmitoylation?ofbmpr1a.regenerative?therapy,24:351-360.)，apt1可能在h-ras和g蛋白α亞基的棕櫚酰化循環(huán)中發(fā)揮調(diào)節(jié)作用(biel,m.,deck,p.,giannis,a.,waldmann,h.(2006).synthesisand?evaluation?of?acyl?protein?thioesterase?1(apt1)inhibitors.chemistry(weinheim?an?der?bergstrasse,germany),12(15),4121–4143.)。這些研究進(jìn)展表明apt1在動植物和人類生理病理過程中的重要性。

7、但麥長管蚜?；鞍琢蝓ッ?基因apt1及其dsrna在害蟲防治中的應(yīng)用還未見報道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明得到麥長管蚜生長發(fā)育相關(guān)基因apt1的dsrna，采用納米材料遞送dsrna的方法，進(jìn)行了利用rnai技術(shù)沉默麥長管蚜體內(nèi)的apt1基因，導(dǎo)致麥長管蚜產(chǎn)生致死效應(yīng)。

2、本發(fā)明提供一種麥蚜生長發(fā)育相關(guān)基因apt1作為靶標(biāo)在防治蚜蟲中的應(yīng)用。其中麥蚜生長發(fā)育相關(guān)基因apt1的核苷酸序列如seq?id?no:1所示。

3、具體地，其是以麥蚜生長發(fā)育相關(guān)基因apt1作為靶標(biāo)設(shè)計dsrna，將所述dsrna施用于蚜蟲上以實(shí)現(xiàn)防治的目的。

4、更具體地，所述dsrna的核苷酸序列如seq?id?no：2所示。

5、優(yōu)選地，所述蚜蟲是麥蚜，更具體為麥長管蚜。

6、本發(fā)明提供針對麥蚜生長發(fā)育相關(guān)基因apt1的dsrna在防治蚜蟲中的應(yīng)用。

7、具體地，所述蚜蟲是麥蚜，更具體為麥長管蚜。

8、優(yōu)選地，所述dsrna的核苷酸序列如seq?id?no：2所示。

9、本發(fā)明還提供一種防治蚜蟲的方法，其包括將針對麥蚜生長發(fā)育相關(guān)基因apt1的dsrna施用于蚜蟲的步驟，例如通過將含有所述的dsrna藥劑噴灑的步驟。

10、具體地，所述蚜蟲是麥蚜，更具體為麥長管蚜。

11、優(yōu)選地，所述dsrna的核苷酸序列如seq?id?no：2所示。

12、本發(fā)明研究結(jié)果表明麥長管蚜生長發(fā)育相關(guān)基因apt1的保守序列可作為潛在的分子靶標(biāo)用于研發(fā)防控麥長管蚜的rna生物農(nóng)藥。通過rna干擾進(jìn)行害蟲防治具有如下優(yōu)點(diǎn)：1)殺蟲具有專一性，對非靶標(biāo)生物無殺傷作用；2)rna在自然界極易降解，無殘留；3)對環(huán)境無毒無害，相對安全。