靶標(biāo)害蟲抗性的產(chǎn)生是制約轉(zhuǎn)Bt作物長期有效種植的重要因素之一,害蟲抗性演化機制的研究是Bt研究方向中的一個熱點。田間抗性演化機制較為復(fù)雜,同一昆蟲個體內(nèi)可能同時出現(xiàn)兩個及以上基因的變異,然而大多數(shù)的研究著重于單個基因變異的Bt抗性,有關(guān)兩個及以上基因共變異的Bt抗性研究甚少。本研究通過體外細(xì)胞試驗、變異品系的構(gòu)建、生物測定和生命表制作等多種方法對ABCC2、Cadherin基因單獨變異以及共變異介導(dǎo)的Bt抗性進行了研究,并檢測了田間棉鈴蟲種群ABCC2和Cadherin基因變異頻率,主要研究結(jié)果如下:1、棉鈴蟲ABCC2基因體外細(xì)胞試驗結(jié)果顯示,該基因表達(dá)的蛋白定位在細(xì)胞膜上,轉(zhuǎn)入該基因的體外昆蟲細(xì)胞在低濃度Cry1Ac處理下就出現(xiàn)細(xì)胞裂解,其EC₅₀（使50%的轉(zhuǎn)染細(xì)胞裂解的Cry1Ac濃度）為0.109μg/mL。生測結(jié)果顯示,構(gòu)建的棉鈴蟲ABCC2基因變異近等基因系（LFC2）對Cry1Ac的抗性倍數(shù)為512倍。LFC2在抗蟲棉33B（Cry1Ac表達(dá)量為274.06±27.05 ng/g）上的死亡率為27.33±5.00%,顯著低于敏感品系的死亡率（46.... 

【文章來源】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京市

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

996-2017年全球轉(zhuǎn)基因作物種植情況（ISAAA,2017）

6圖 1.2 靶標(biāo)害蟲 Bt 抗性機制示意圖（Xiao and Wu, 2019）Fig. 1.2 Bt resistance mechanisms in target pests (Xiao and Wu, 2019)此外，2018 年，Jin 等發(fā)現(xiàn) tetraspanin 基因點突變與田間棉鈴蟲種群 Bt 抗性有關(guān)，基因編輯該突變位點，可以使抗性品系恢復(fù)對 Bt 的敏感性，在敏感個體中定點插入該變異可以產(chǎn)生 125 倍的抗性。檢測發(fā)現(xiàn) 2006 年，該基因在田間的變異頻率為 0.001，到 2016 上升為 0.10，10 年內(nèi)增加了 10倍（Jin et al., 2018a）。1.3 Bt 抗性適合度代價適合度是指一種生物能夠在生態(tài)環(huán)境中生存下來，并能將自身的遺傳物質(zhì)傳遞給后代的能力，主要包括生長發(fā)育能力和交配繁殖能力。生態(tài)環(huán)境需要保持平衡，所以其中的每一個生物要得以生存，必然也要有其自身的平衡能力，在某一方面能力的提高往往會導(dǎo)致另一方面能力降低。已有多項研究表明，昆蟲對 Bt 的抗性演化會影響其適合度，即 Bt 抗性適合度代價，導(dǎo)致抗性昆蟲個體死亡率升高、生長發(fā)育緩慢或繁殖能力降低（Groeters et al., 1994; Oppert et al., 2000; Akhurst et al2003），從而減慢抗性演化速度。范賢林等研究發(fā)現(xiàn)抗性倍數(shù)為 20 倍的棉鈴蟲抗性種群，與敏感對照品系相比，在生長發(fā)育方面

圖 2.1 廊坊系列品系的篩選培育Fig. 2.1 Slection of LF Bt resistance strains棉鈴蟲ABCC2基因編輯品系CASC2由中國農(nóng)科院深圳基因組所的蕭玉濤研究員和靳明輝博士提供（Jin et al., 2018），該品系在 Cry1Ac 濃度為 5.0 μg/mL 的人工飼料上飼養(yǎng)。所有的品系置于溫度為 26 ± 1°C，濕度為 60 ± 1%，光周期為 16 L : 8 D 的養(yǎng)蟲室內(nèi)，幼蟲用含有玉米面和黃豆面的人工飼料飼養(yǎng)，成蟲置于養(yǎng)蟲籠中，飼喂 10%的糖水，供其補充營養(yǎng)，養(yǎng)蟲籠上方覆蓋醫(yī)用紗布供其產(chǎn)卵。每 24 h 更換一次卵布，然后將卵布置于 250 mL 的玻璃或塑料杯中。2.1.2 體外細(xì)胞試驗1、PCR 反應(yīng)及轉(zhuǎn)化克隆載體以棉鈴蟲 cDNA 為模板進行 PCR，擴增 ABCC2 和 Cadherin 基因全長。PCR 反應(yīng)體系如下：ddH20 18.5 μL10×Ex Taq Buffer 2.5 μLdNTP Mixture(2.5 mM) 1.5 μL


本文編號：2988003