【摘要】：轉(zhuǎn)基因抗蟲作物的商業(yè)化種植,有效控制了靶標害蟲的為害,為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟增長、糧食安全和生態(tài)環(huán)境安全做出了重要貢獻。我國在轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻的研發(fā)和應用方面一直處在世界前列并取得突破性進展,為靶標害蟲二化螟等重要害蟲的防治提供了有效途徑。但Bt水稻大面積種植后,可能引起二化螟等主要靶標害蟲的抗性演化。因此,延緩害蟲抗性發(fā)展,制定適宜的抗性治理策略已成為抗蟲水稻生產(chǎn)應用的當務之急,而明確害蟲抗性產(chǎn)生的分子機制是實施害蟲抗性治理策略的前提和基礎(chǔ)。ABCC2是昆蟲中的一種跨膜轉(zhuǎn)運蛋白,很多研究已報道:昆蟲中腸ABCC2蛋白是Bt殺蟲毒素的功能性受體,并在煙芽夜蛾、粉紋夜蛾等多種鱗翅目中證實ABCC2的變異與昆蟲Bt抗性密切相關(guān),但ABCC2在Bt毒素對二化螟殺蟲機制中的作用還未有報道。因此,本研究以室內(nèi)飼養(yǎng)的二化螟Bt敏感品系、Cry1C和Cry1Ab抗性品系為研究對象,通過實時熒光定量PCR分析了二化螟Bt敏感、Cry1C和Cry1Ab抗性品系中CsABCC2基因的表達水平;采用RNA干擾技術(shù)沉默了二化螟CsABCC2基因并明確了其在Bt毒素殺蟲機制中的作用,為進一步闡明ABCC2介導的二化螟Bt抗性機制奠定基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下:1、以二化螟Bt敏感、Cry1Ab和Cry1C抗性品系為研究對象,利用qRT-PCR定量分析了3個品系中CsABCC2基因的表達水平。結(jié)果表明,在二化螟Bt敏感品系(FZS)不同發(fā)育時期中,CsABCC2基因在3齡和4齡幼蟲中的表達水平最高,在二化螟(FZS)3齡幼蟲的不同組織器官中,前腸和中腸中CsABCC2基因的表達豐度最高。通過對二化螟Bt抗、感品系中CsABCC2的表達水平進行比較,發(fā)現(xiàn)二化螟Cry1C抗性品(FZ-Cry1C-R)1齡至5齡幼蟲CsABCC2基因的表達水平均顯著低于敏感品系(FZS)一齡至五齡幼蟲CsABCC2基因的表達水平;二化螟Cry1Ab抗性品系(FZ-Cry1Ab-R)3齡和4齡幼蟲CsABCC2基因的表達水平顯著低于敏感品系(FZS)3齡和4齡CsABCC2基因的表達水平。2、為了進一步探索二化螟ABCC2在Bt毒素殺蟲過程中的作用,我們利用RNA干擾的方法降低二化螟初孵幼蟲CsABCC2基因的表達水平。二化螟初孵幼蟲取食混有dsRNA的飼料48小時后,幼蟲CsABCC2基因的表達水平與對照組相比顯著降低了70%。Bt毒素生物測定結(jié)果顯示,RNAi沉默CsABCC2基因的表達顯著降低了二化螟幼蟲對Cry1C、Cry1Ab的敏感性。通過比較二化螟幼蟲在Cry1C、Cry1Ab毒飼料上的死亡率發(fā)現(xiàn),ABCC2在Cry1C、Cry1Ab毒素對二化螟的毒殺機制中起到重要作用。本研究明確了二化螟ABCC2蛋白在Cry1C、Cry1Ab毒素殺蟲機制中的作用,研究結(jié)果為ABCC2引導的二化螟Bt抗性治理提供了理論依據(jù)。
【圖文】：

.1 轉(zhuǎn)基因作物的研發(fā)與應用現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展促進了農(nóng)業(yè)領(lǐng)域新一輪的技術(shù)革命，在作物育種方面，轉(zhuǎn)基因技術(shù)的為抗蟲作物的研發(fā)開辟了新天地。1985 年，蘇云金芽孢桿菌 Bacillus thuringiensis (Bt)的殺蟲 (Inseticidal crystal proteins, ICPs)基因被成功克隆得到 (Schnepf et al., 1985)，在這之后科學家現(xiàn)和克隆得到許多 ICPs 基因。將克隆得到的 Bt 殺蟲蛋白基因連接到載體上，然后運用特殊方法導入作物中，最后得到在作物基因組中能穩(wěn)定存在和遺傳表達的轉(zhuǎn)基因事件，也即是 基因作物。自 20 世紀 80 年代以來，科學家們利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)相繼培育出一批性狀良好的水稻花、玉米和大豆的轉(zhuǎn) Bt 基因抗蟲作物。1996 年轉(zhuǎn)基因抗蟲作物在美國被批準商業(yè)化種植，在全球二十幾個國家和地區(qū)均被允許種植轉(zhuǎn)基因作物。轉(zhuǎn)基因作物的大面積種植，不僅有效了田間有害生物的為害，而且減少了化學農(nóng)藥的大量使用，為作物產(chǎn)量增收和社會經(jīng)濟發(fā)展了重要貢獻 (Wu et al., 2008; ISAAA, 2017)。

稻生產(chǎn)現(xiàn)狀及 Bt 水稻的研發(fā) sativa L.是人類重要的糧食作物，，2017 年全球水稻種植面在 1.6以上的人口以稻米為主食。我國作為栽培稻的起源中心之一，有中國的水稻生產(chǎn)為保障世界糧食安全做出了不可磨滅的貢獻 (Z全世界最大的水稻生產(chǎn)和消費國，中國有五分之一的耕地用于種
【學位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S435.112.1

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳晨;于辛酉;洪善超;史琳娜;鄒萍;于婧;朱昌亮;;淡色庫蚊溴氰菊酯抗性與敏感品系單蚊雜交群體的構(gòu)建[J];中華衛(wèi)生殺蟲藥械;2012年03期

2 韓招久;李鳳良;李忠英;陳之浩;;小菜蛾對殺蟲藥劑敏感品系的選育[J];植物保護學報;1998年04期

3 施德耀;;磷化氫對六種甲蟲的抗性品系和敏感品系的發(fā)育未成熟的毒力與防治關(guān)系[J];糧食與油脂;1989年03期

4 劉洪霞;冷培恩;徐仁權(quán);姬淑紅;劉曜;;白紋伊蚊溴氰菊酯抗性和敏感品系羧酸酯酶性質(zhì)比較[J];應用昆蟲學報;2012年02期

5 曾曉們,于彩虹,高希武;德國小蠊抗性及敏感品系羧酸酯酶生化特征比較研究[J];中國媒介生物學及控制雜志;2004年02期

6 曹煜;一種室內(nèi)選育葉螨敏感品系的簡易方法[J];植物保護;1992年02期

7 宋鋒林,趙彤言,董言德,陸寶麟;淡色庫蚊氯菊酯抗性品系和敏感品系的生物學特性[J];中國寄生蟲學與寄生蟲病雜志;2005年01期

8 潘文亮,黨志紅,高占林;棉蚜抗吡蟲啉品系和敏感品系主要解毒酶活性比較[J];昆蟲學報;2003年06期

9 黃曉丹;程鵬;趙久旭;代玉華;劉宏美;公茂慶;寇景軒;;溫度對白紋伊蚊氯氰菊酯品抗性品系與敏感品系生物學特性的影響[J];中國血吸蟲病防治雜志;2014年06期

10 劉貴獻;代玉華;楊秋蘭;程鵬;王海防;劉麗娟;趙玉強;王懷位;公茂慶;;溫度對抗氯氰菊酯和敏感品系淡色庫蚊生物學特性的影響[J];中國病原生物學雜志;2011年05期

相關(guān)會議論文 前9條

1 陳云堂;郭東權(quán);李湘;魯玉杰;王爭艷;商飛飛;王娟娟;楊保安;許勃;董威杰;程仲杰;范家霖;尚丙蘭;;電子束對磷化氫抗性品系和敏感品系赤擬谷盜成蟲的輻照效應[A];中國核科學技術(shù)進展報告（第四卷）——中國核學會2015年學術(shù)年會論文集第8冊（同位素分卷、輻射研究與應用分卷、核技術(shù)工業(yè)應用分卷、核農(nóng)學分卷、核醫(yī)學分卷、核情報分卷）[C];2015年

2 羅雁婕;楊振國;謝道燕;丁偉;達愛斯;倪婧;柴建萍;黃平;江秀均;;朱砂葉螨谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶基因克隆及其對炔螨特抗性機制[A];中國蠶學會第八屆青年學術(shù)研討會論文集[C];2014年

3 陳利納;張永軍;李瑞軍;林克劍;郭予元;;抗性B型煙粉虱三種代謝酶變化及乙酰膽堿酯酶基因部分序列突變[A];植物保護與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)——中國植物保護學會2007年學術(shù)年會論文集[C];2007年

4 羅雁婕;楊振國;王丹;謝道燕;丁偉;;朱砂葉螨抗性與敏感品系相對適合度比較[A];2014年中國植物保護學會學術(shù)年會論文集[C];2014年

5 谷希樹;胡學雄;白義川;劉佰明;徐維紅;陳俊榮;;阿維菌素及其復混制劑對小菜蛾敏感品系的生物活性評價[A];科技創(chuàng)新與綠色植�！袊参锉Ｗo學會2006學術(shù)年會論文集[C];2006年

6 王海慧;章金明;呂要斌;;小菜蛾氯蟲苯甲酰胺抗性快速形成的生物學機制[A];病蟲害綠色防控與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全——中國植物保護學會2015年學術(shù)年會論文集[C];2015年

7 尹彥勛;;除蟲脲對小菜蛾的生物活性研究及高效液相色譜分析[A];2014中國環(huán)境科學學會學術(shù)年會（第十二章）[C];2014年

8 田厚軍;林碩;陳勇;陳藝欣;趙建偉;魏輝;翁啟勇;;氰戊菊酯抗性小菜蛾雌成蟲對15種植物揮發(fā)物的行為反應[A];綠色生態(tài)可持續(xù)發(fā)展與植物保護——中國植物保護學會第十二次全國會員代表大會暨學術(shù)年會論文集[C];2017年

9 潘志萍;曾玲;;應用聚丙烯酰胺凝膠電泳分析桔小實蠅品系[A];生物入侵與生態(tài)安全——“第一屆全國生物入侵學術(shù)研討會”論文摘要集[C];2007年

相關(guān)博士學位論文 前10條

1 宋春滿;云南煙蚜抗藥性的監(jiān)測及抗性機制研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學;2005年

2 郭天鳳;新疆棉區(qū)棉蚜對新煙堿類殺蟲藥劑抗性監(jiān)測、風險評估及抗性機制的研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學;2014年

3 張蒙;禾谷縊管蚜對吡蟲啉的抗性及其機理研究[D];西北農(nóng)林科技大學;2016年

4 劉霞;小菜蛾對氯蟲苯甲酰胺的抗性機制及溴氰蟲酰胺對小菜蛾生物學特性的影響[D];山東農(nóng)業(yè)大學;2016年

5 石緒根;棉蚜對吡蟲啉抗性機理的研究[D];山東農(nóng)業(yè)大學;2012年

6 羅雁婕;谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶介導的朱砂葉螨對炔螨特抗藥性研究[D];西南大學;2013年

7 張月亮;灰飛虱對毒死蜱和噻嗪酮的抗性機制研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學;2012年

8 劉永杰;甜菜夜蛾抗藥性監(jiān)測與抗性機理研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學;2002年

9 方勇;抗藥性對煙粉虱傳毒與病毒對煙粉虱寄主選擇影響研究[D];湖南農(nóng)業(yè)大學;2014年

10 于辛酉;蚊抗藥性檢測靶標基因的篩選、鑒定及現(xiàn)場初步應用[D];南京醫(yī)科大學;2012年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 張川;CsABCC2介導的二化螟Bt抗性研究[D];中國農(nóng)業(yè)科學院;2019年

2 劉芳;溫度對小菜蛾抗性品系和敏感品系適合度的影響[D];福建農(nóng)林大學;2007年

3 張娜娜;溴氰菊酯抗性品系和敏感品系小菜蛾成蟲蛋白質(zhì)組的比較與分析[D];南京師范大學;2011年

4 楊燕芳;抗性和敏感龜紋瓢蟲種群生命表及抗性相關(guān)酶系研究[D];福建農(nóng)林大學;2013年

5 林麗生;溫度對蘿卜蚜實驗種群生命表參數(shù)及其抗性酶系活性的影響[D];福建農(nóng)林大學;2011年

6 王淑珍;小菜蛾抗性品系和敏感品系的cDNA代表性差異分析[D];南京師范大學;2005年

7 李廣閱;雙酰胺類殺蟲劑抗性與敏感品系小菜蛾差異性cDNA及魚尼丁受體基因分析[D];山東農(nóng)業(yè)大學;2015年

8 鄧振洲;毒死蜱對小菜娥(Plutella xylostella)毒物興奮效應的研究[D];福建農(nóng)林大學;2013年

9 刁永朝;外來入侵生物B型煙粉虱對噻蟲嗪的代謝抗性分子機制研究[D];福建農(nóng)林大學;2009年

10 張桂芝;小菜蛾對蟲螨腈的抗性遺傳研究[D];河北農(nóng)業(yè)大學;2004年

本文編號：2660643