长江流域棉红铃虫钙粘蛋白抗性等位基因的鉴定及分析
发布时间：2021-11-20 13:10
红铃虫Pectinophora gassypiella是世界上最重要的棉花害虫之一,曾经长时间在我国长江流域棉区造成严重危害。自该区域种植转Bt基因棉花（以下简称Bt棉）以来,红铃虫群得到了有效控制。然而,随着Bt棉种植比例的不断上升,已经检测到该区域田间红铃虫种群对Cry1Ac的敏感性下降。为了寻找有效抑制红铃虫对Bt棉抗性发展的方法,本文从长江流域棉区采集红铃虫田间个体,将其与室内抗性个体进行单对配对,从中筛选并纯化出了多个红铃虫Cry1Ac抗性品系;通过分子生物学手段,明确了这些品系对Cry1Ac蛋白的抗性机理及其遗传规律,建立了相应的抗性基因分子检测方法。主要结果如下:1)从田间筛选并纯化了4个红铃虫Cry1Ac抗性品系,分别为AQ65、AQ47、AQ189与JL88,这4个品系对Cry1Ac原毒素蛋白的抗性倍数分别为:304、220、254与289倍,并且均为常染色体偏隐性遗传;其中AQ65、AQ47与AQ189品系对Cry2Ab有低水平的交互抗性（分别为2.60、2.09与1.82倍）,而JL88品系对Cry2Ab没有交互抗性。2)这4个抗性品系均是PgCad发生突变且该突...
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：148 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
996-2015年全球转基因作物的商业化种植情况(James,2015)
中国农业科学院博士学位论文 第一章 引言2016; Qiu et al., 2017b)。对信号转导模式来说，Cry 杀虫蛋白被活化后，单体活化蛋白与钙粘蛋白受体相互作用从而激活了 G 蛋白介导的信号通路，使得 adenylate cyclase 被激活，ATP 被水解成环磷酸腺苷 cAMP，而蛋白激酶 A 又被 cAMP 激活，导致其他蛋白磷酸化，这些磷酸化的蛋白活性发生改变，进一步引起细胞死亡，随后中肠上皮组织被破坏并最终导致昆虫死亡(Zhang et al., 2006; Vachon et al.2012; Adang et al., 2014b)。此外，研究发现还发现，在部分害虫抗性品系中，Cry1Ab 与 Cry1Ac原毒素蛋白比相应的活性毒素更有效，这些结果表明 Bt 杀虫蛋白可能还存在一些新的作用模式，并且在这些模式中原毒素蛋白与活化毒素蛋白通过不同的途径发挥杀虫作用(Tabashnik et al.2015b)。
命缩短或者生殖力下降或者两者兼而有之：如鳞翅目的烟芽夜蛾 Heliothi armigera、甜菜夜蛾 S. exigua 及黑脉金斑蝶 Danaus plexippus (Ali and W., 1982; Leong et al., 1992; Grove et al., 2001; Zhang et al., 2013b)，鞘翅目的sa decemlineata 与玉米根萤叶甲 Diabrotica virgifera virgifera (Alyokhin and nd Ferro, 1999b; Meissle et al., 2011)，双翅目的油橄榄果实蝇 Bactrocera oleastrepha ludens (Navrozidis et al., 2000; Robacker et al., 2000)，同翅目的马um euphorbiae(Ashouri et al., 2001)。值得注意的是，Bt 菌株 ZQ-89 表达的重组 Cry1Ac 蛋白对云斑天牛 Batocera horsfield 具有较高的致死活性(Qi e Cry1Ac 与 Cry1Ca 作用下，棉铃虫与甜菜夜蛾的雌雄成虫寿命显著缩短并t al., 2013b)，甚至对成虫的交配也有显著影响，在高浓度 500 μg/ml 的 Cry1菜夜蛾雌成虫接受精包分别减少了 50.0%与 58.7%，而相应雄成虫转移精与 61.3% (Zhang et al., 2013b)。可见，Bt 杀虫蛋白能对某些昆虫的繁殖能研究 Bt 杀虫蛋白对成虫的影响能为害虫防治提供新的思路。对 Bt 杀虫蛋白的抗性机理
【参考文献】：
期刊论文
[1]A Fragment of Cadherin-Like Protein Enhances Bacillus thuringiensis Cry1B and Cry1C Toxicity to Spodoptera exigua（Lepidoptera:Noctuidae）[J]. LU Qiong1,2*,ZHANG Yong-jun2*,CAO Guang-chun2,ZHANG Li-li1,2,LIANG Ge-mei2,LU Yan-hui2,WU Kong-ming2,GAO Xi-wu1 and GUO Yu-yuan2 1 College of Agriculture and Biotechnology,China Agricultural University,Beijing 100193,P.R.China 2 State Key Laboratory for Biology of Plant Diseases and Insect Pests/Institute of Plant Protection,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing 100193,P.R.China. Journal of Integrative Agriculture. 2012(04)
[2]Cry1Ac杀虫蛋白对甜菜夜蛾飞行能力的影响[J]. 江幸福,陈建,罗礼智,张蕾. 植物保护. 2011(06)
[3]Cry1Ac毒蛋白对粘虫生长发育、繁殖及飞行能力的影响[J]. 蒋善军,罗礼智,胡毅,张蕾. 昆虫学报. 2010(12)
[4]Bt抗性和敏感棉铃虫幼虫中肠主要蛋白酶活性的变化[J]. 史艳霞,张永军,王桂荣,梁革梅,高继国,吴孔明,郭予元. 应用与环境生物学报. 2008(03)
[5]苏云金杆菌-δ内毒素作用机理及抗性研究进展[J]. 张怀江,李长友,程林友,盖树鹏,郑桂玲,李国勋. 东北农业大学学报. 2006(03)
[6]利用SPSS软件计算杀虫剂的LC50[J]. 贾春生. 昆虫知识. 2006(03)
[7]Gene cloning and expression of cadherin in midgut of Helicoverpa armigera and its Cry1A binding region[J]. WANG Guirong, WU Kongming, LIANG Gemei & GUO Yuyuan State Key Laboratory of Plant Disease and Insect Pests, Institute of Plant Protection, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Be100094, China. Science in China（Series C:Life Sciences）. 2005(04)
[8]抗虫基因Bt的研究进展[J]. 乔光明. 西南科技大学学报(自然科学版). 2005(02)
[9]菊酯类杀虫剂对棉红铃虫防治效果的年度变化[J]. 杨燕涛,朱明华,王东华. 江苏农业学报. 2000(02)
[10]苏云金芽孢杆菌ICP基因PCR鉴定的策略与进展[J]. 林毅,黄志鹏,陈建武,黄必旺,关雄. 农业生物技术学报. 2000(01)
硕士论文
[1]长江流域棉区红铃虫抗性基因频率检测[D]. 王金涛.华中农业大学 2014
本文编号：3507392
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：148 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
996-2015年全球转基因作物的商业化种植情况(James,2015)
中国农业科学院博士学位论文 第一章 引言2016; Qiu et al., 2017b)。对信号转导模式来说，Cry 杀虫蛋白被活化后，单体活化蛋白与钙粘蛋白受体相互作用从而激活了 G 蛋白介导的信号通路，使得 adenylate cyclase 被激活，ATP 被水解成环磷酸腺苷 cAMP，而蛋白激酶 A 又被 cAMP 激活，导致其他蛋白磷酸化，这些磷酸化的蛋白活性发生改变，进一步引起细胞死亡，随后中肠上皮组织被破坏并最终导致昆虫死亡(Zhang et al., 2006; Vachon et al.2012; Adang et al., 2014b)。此外，研究发现还发现，在部分害虫抗性品系中，Cry1Ab 与 Cry1Ac原毒素蛋白比相应的活性毒素更有效，这些结果表明 Bt 杀虫蛋白可能还存在一些新的作用模式，并且在这些模式中原毒素蛋白与活化毒素蛋白通过不同的途径发挥杀虫作用(Tabashnik et al.2015b)。
命缩短或者生殖力下降或者两者兼而有之：如鳞翅目的烟芽夜蛾 Heliothi armigera、甜菜夜蛾 S. exigua 及黑脉金斑蝶 Danaus plexippus (Ali and W., 1982; Leong et al., 1992; Grove et al., 2001; Zhang et al., 2013b)，鞘翅目的sa decemlineata 与玉米根萤叶甲 Diabrotica virgifera virgifera (Alyokhin and nd Ferro, 1999b; Meissle et al., 2011)，双翅目的油橄榄果实蝇 Bactrocera oleastrepha ludens (Navrozidis et al., 2000; Robacker et al., 2000)，同翅目的马um euphorbiae(Ashouri et al., 2001)。值得注意的是，Bt 菌株 ZQ-89 表达的重组 Cry1Ac 蛋白对云斑天牛 Batocera horsfield 具有较高的致死活性(Qi e Cry1Ac 与 Cry1Ca 作用下，棉铃虫与甜菜夜蛾的雌雄成虫寿命显著缩短并t al., 2013b)，甚至对成虫的交配也有显著影响，在高浓度 500 μg/ml 的 Cry1菜夜蛾雌成虫接受精包分别减少了 50.0%与 58.7%，而相应雄成虫转移精与 61.3% (Zhang et al., 2013b)。可见，Bt 杀虫蛋白能对某些昆虫的繁殖能研究 Bt 杀虫蛋白对成虫的影响能为害虫防治提供新的思路。对 Bt 杀虫蛋白的抗性机理
【参考文献】：
期刊论文
[1]A Fragment of Cadherin-Like Protein Enhances Bacillus thuringiensis Cry1B and Cry1C Toxicity to Spodoptera exigua（Lepidoptera:Noctuidae）[J]. LU Qiong1,2*,ZHANG Yong-jun2*,CAO Guang-chun2,ZHANG Li-li1,2,LIANG Ge-mei2,LU Yan-hui2,WU Kong-ming2,GAO Xi-wu1 and GUO Yu-yuan2 1 College of Agriculture and Biotechnology,China Agricultural University,Beijing 100193,P.R.China 2 State Key Laboratory for Biology of Plant Diseases and Insect Pests/Institute of Plant Protection,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing 100193,P.R.China. Journal of Integrative Agriculture. 2012(04)
[2]Cry1Ac杀虫蛋白对甜菜夜蛾飞行能力的影响[J]. 江幸福,陈建,罗礼智,张蕾. 植物保护. 2011(06)
[3]Cry1Ac毒蛋白对粘虫生长发育、繁殖及飞行能力的影响[J]. 蒋善军,罗礼智,胡毅,张蕾. 昆虫学报. 2010(12)
[4]Bt抗性和敏感棉铃虫幼虫中肠主要蛋白酶活性的变化[J]. 史艳霞,张永军,王桂荣,梁革梅,高继国,吴孔明,郭予元. 应用与环境生物学报. 2008(03)
[5]苏云金杆菌-δ内毒素作用机理及抗性研究进展[J]. 张怀江,李长友,程林友,盖树鹏,郑桂玲,李国勋. 东北农业大学学报. 2006(03)
[6]利用SPSS软件计算杀虫剂的LC50[J]. 贾春生. 昆虫知识. 2006(03)
[7]Gene cloning and expression of cadherin in midgut of Helicoverpa armigera and its Cry1A binding region[J]. WANG Guirong, WU Kongming, LIANG Gemei & GUO Yuyuan State Key Laboratory of Plant Disease and Insect Pests, Institute of Plant Protection, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Be100094, China. Science in China（Series C:Life Sciences）. 2005(04)
[8]抗虫基因Bt的研究进展[J]. 乔光明. 西南科技大学学报(自然科学版). 2005(02)
[9]菊酯类杀虫剂对棉红铃虫防治效果的年度变化[J]. 杨燕涛,朱明华,王东华. 江苏农业学报. 2000(02)
[10]苏云金芽孢杆菌ICP基因PCR鉴定的策略与进展[J]. 林毅,黄志鹏,陈建武,黄必旺,关雄. 农业生物技术学报. 2000(01)
硕士论文
[1]长江流域棉区红铃虫抗性基因频率检测[D]. 王金涛.华中农业大学 2014
本文编号：3507392
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/dzwbhlw/3507392.html
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