二化螟Cry1Ac汰选品系对不同Bt蛋白的敏感性

为明确靶标害虫对Bt蛋白的抗性及对不同类型Bt蛋白的交互抗性,采用生物测定法进行了二化螟Chilo suppressalis(Walker)敏感品系和Cry1Ac汰选品系在Cry1Ac毒饲料上的时间-死亡率反应、对不同Bt杀虫蛋白的敏感性及不同Bt蛋白复配组合对二化螟毒力效果的研究。结果表明,二化螟Cry1Ac汰选品系已对36.67μg/mL(LC_(50))的Cry1Ac杀虫蛋白产生了一定的适应性,但对308.69μg/mL(LC90)的Cry1Ac蛋白反应仍较敏感。Cry1Ac敏感品系和汰选品系对Cry1Ab蛋白的LC_(50)分别为1.40μg/mL和3.86μg/mL,二者差异显著,但对Cry1Ca(1.63μg/mL和1.73μg/mL)或Cry2Aa(127.48μg/mL和144.50μg/mL)的LC_(50)差异不显著,即Cry1Ac汰选品系与Cry1Ab存在明显的交互抗性,但与Cry1Ca和Cry2Aa不存在交互抗性。在不同Bt蛋白复配组合中(1∶1复配),Cry1Ab+Cry1Ca、Cry1Ab+Cry2Aa和Cry1Ca+Cry2Aa增效作用最为显著。表明抗虫基因cry1Ca和cry2Aa可作为双价转基因抗虫水稻研发的候选基因。     

水稻瘤矮病毒介导的转cry1Ab水稻对褐飞虱种群的影响

在人工气候室条件下,以抗虫转cry1Ab水稻（MF86）及其亲本对照非转基因水稻闽恢3301（MH3301）为材料,利用年龄-龄期两性生命表,研究水稻瘤矮病毒介导的转cry1Ab水稻对非靶标害虫褐飞虱种群的影响。研究结果表明,感病水稻对取食MH3301的褐飞虱种群寿命影响不显著,促进了其生殖力;而显著缩短了取食MF86的褐飞虱寿命,降低了其生殖力。水稻在不感病的情况下,取食MF86较取食MH3301的褐飞虱种群可显著延长寿命和提高生殖力;而水稻在感病的情况下,取食MF86较取食MH3301的褐飞虱种群生殖力显著降低。感病的MF86较未感病MF86显著降低褐飞虱的内禀增长率、周限增长率,显著缩短世代平均周期;而感病的MH3301较未感病MH3301对褐飞虱生命表动态参数的影响基本均不显著。由此可见,水稻瘤矮病毒介导的转cry1Ab水稻（MF86）对褐飞虱种群增殖具有显著的负面影响。     

转cry1Ab/cry2Aj玉米对亚洲玉米螟的抗性评价

为探讨转cry1Ab/cry2Aj玉米对亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)的抗性,采用室内生测和田间人工接虫鉴定方法评价了6个转cry1Ab/cry2Aj玉米品系对亚洲玉米螟的杀虫效果,并利用酶联免疫吸附法(ELISA)测定了Cry1Ab蛋白在各品系主要组织的表达水平.结果显示,亚洲玉米螟幼虫取食转基因玉米各品系雄穗、苞叶、花丝和雌穗48 h后死亡率在90％左右,取食心叶的死亡率在70％左右,96h后大部分幼虫死亡,而取食非转基因玉米的死亡率为3.3％～8.7％;春播和夏播田转基因玉米叶片、茎秆、雌穗基本没有被害,而对照玉米叶片、茎秆、雌穗被害严重,春播和夏播玉米平均每株分别有2.9、2.3头幼虫和蛹,2.8、3.4个蛀孔,隧道长度为7.5、14.2 cm,雌穗被害级别为5.3和5.1;6个转基因玉米品系中Cry1Ab蛋白在心叶、雄穗、花丝、苞叶和雌穗中稳定表达.综合评价认为,转基因玉米各品系在整个生育期内对亚洲玉米螟有很好的抗性,其中N50品系抗虫效果最佳,可以作为抗虫转多基因玉米育种的备选材料.     

转cry30Fa1水稻对褐飞虱NlHRP基因表达模式的影响

转cry30Fa1水稻（KF30-14）会显著控制褐飞虱Nilaparvata lugens (Stål)种群数量增长,但其影响机制尚不清楚。本研究利用相关转录组数据分析筛选获得了一个表达量有显著差异的基因NlHRP,并克隆了该基因。序列分析表明,NlHRP编码了一个富组氨酸蛋白,无保守结构域。通过实时荧光定量PCR检测羽化24、72、96 h的褐飞虱雌虫的NlHRP表达量,结果显示该基因在KF30-14褐飞虱实验种群中的表达量均高于MH86实验种群,且在羽化72 h时,达到显著差异;对羽化后72 h褐飞虱雌虫的头、胸、卵巢、中肠、脂肪体的NlHRP表达量检测发现,NlHRP在褐飞虱的头、胸、中肠表达量较高,其中KF30-14褐飞虱实验种群雌虫的NlHRP在头部表达量显著升高。推测NlHRP可能与褐飞虱适应转cry30Fa1水稻的抗性有关,该研究结果为揭示转cry30Fa1水稻抗褐飞虱的分子机制提供相关基础。     

转Bt基因玉米(瑞丰125、DBN9936、DBN9978)对亚洲玉米螟的抗虫效果研究

评价转Bt基因玉米对靶标生物亚洲玉米螟的杀虫作用是转基因玉米研发的重要一环。本文采用室内生测法对3种转Bt基因抗虫玉米‘瑞丰125’(表达Cry1Ab/Cry2Aj杀虫蛋白),‘DBN9936’‘DBN9978’(表达Cry1Ab杀虫蛋白)对亚洲玉米螟敏感品系ACB-S及抗Cry1Ab品系ACB-AbR、抗Cry1Ac品系ACB-AcR、抗Cry1F品系ACB-FR、抗Cry1Ah品系ACB-AhR、抗Cry1Ie品系ACB-IeR的杀虫活性进行测定,同时采用心叶期和抽丝期人工接虫法进行田间抗虫效果鉴定。结果表明,取食3种Bt玉米的ACB-S幼虫, 3 d死亡率100%,而取食对照常规玉米3 d存活率100%。取食3种Bt玉米的5个抗性品系幼虫除ACB-AbR和ACB-AcR有2%~6%的个体存活4~5 d, 6 d死亡率也达到了100%,其余品系均在3 d全部死亡,而取食对照玉米5~6 d的死亡率仅为4%~14%,差异显著。田间心叶期食叶级别及穗期活虫数、雌穗被害和茎秆被蛀等为害等级说明3种Bt玉米高抗亚洲玉米螟。明确了‘瑞丰125’‘DBN9936’和‘DBN9978’对亚洲玉米螟有很高的杀虫活性和田间防治效果。5个Bt蛋白抗性亚洲玉米螟品系幼虫在常规玉米上显示一定的适合度劣势。     

水稻螟虫对4种Bt杀虫蛋白的敏感性测定

采用人工饲料喂毒法和浸叶喂毒法测定了二化螟、大螟和稻纵卷叶螟初孵幼虫对4种Bt杀虫蛋白的敏感性。二化螟对Cry1Ab、Cry1Ac、Cry1C和Cry2A的LC50分别为1.739、2.6452、.794 ng/mg和15.965 ng/mg;大螟依次为2.455、10.046、11.803 ng/mg和35.359 ng/mg;稻纵卷叶螟依次为4.000、1.611、69.031μg/mL和12.708μg/mL。作者就不同水稻螟虫对不同Cry蛋白的敏感性差异及其在转基因抗虫作物中的应用作了讨论。     

亚洲玉米螟对Cry1Ab蛋白抗性的遗传规律与分子机理

意义与目的亚洲玉米螟[Ostrinia furnaca-lis(Guene)]是长期为害玉米、高粱、谷子、棉花等作物的重要害虫。转BtCry1Ab基因抗虫玉米、棉花等在整个生育期其植株能表达Cry1Ab杀虫蛋白,为玉米螟的防治开辟了新的途径。室内汰选条件下亚洲玉米螟能对Cry1Ab杀虫蛋白产生抗性,这将严重威胁到转基因玉米、棉花等的可持续利用。研究亚洲玉米螟对Cry1Ab蛋白抗性的遗传规律与分子机理,对田间抗性监测、延缓抗性产生及抗性治理具有重要的理论和实际意义。材料与方法采自陕西省田间的亚洲玉米螟自然种群,在室内用无琼脂半人工饲料中加入一定量的…     

Cry1Ab杀虫蛋白在转Bt水稻中的表达及在害虫体内的积累动态

室内研究了Cry1Ab蛋白在转Bt水稻茎和叶片中的表达及在害虫稻纵卷叶螟(Cnaphalocrocis medinalis Gue-nee)幼虫体内的积累动态。结果表明,Cry1Ab蛋白在水稻各部位中均有表达。不同生育期及稻株不同部位中Cry1Ab蛋白的表达量有差异。总的趋势是生育前期的表达量较生育后期高。在时间上,主茎中的蛋白在分蘖期最高,成熟期最低,而叶片中蛋白的表达在整个生育期比较稳定。稻纵卷叶螟幼虫取食转Bt基因水稻后,在其体内及粪便中均能检测到Cry1Ab蛋白。其中取食6h前,虫体内的Cry1Ab蛋白含量高于粪便中的;到12 h时,粪便中Cry1Ab蛋白含量高于虫体内,至24 h时达显著水平(P0.05),直到48 h,粪便中的Cry1Ab蛋白含量一直维持较高水平。     

苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白Cry1D新基因的克隆与特性

为扩充鳞翅目害虫杀虫基因资源，本研究从苏云金芽胞杆菌BN23-5中克隆得到一个新的cry基因，并对其进行鉴定和分析。该基因为一个完整的cry1D基因，全长3501 bp，编码1166个氨基酸残基。该氨基酸序列是一个新的Cry氨基酸序列，与Cry1Db1的同源性最高，为86%，命名为Cry1Dd1（登录号为KJ728844）。将该基因插入穿梭表达载体pSTK中，转入BT无晶体突变株HD73^-中进行表达。结果表明，cry1Dd1基因能在BT无晶体突变株中表达，并形成菱形伴孢晶体。SDS-PAGE验证其分子量为132.2 kD，与预测的大小相符。生物活性测定表明，Cry1Dd1晶体蛋白对小菜蛾的幼虫具有杀虫活性，LC₅₀为13.1 μg/mL；能明显抑制甜菜夜蛾幼虫的生长；但对棉铃虫幼虫没有杀虫活性。对cry1Dd1基因序列进行分析，cry1Dd1包含8个block保守区域，这和目前其他的cry基因相似；Cry1Dd1蛋白的活性区域为N端的37~593位氨基酸残基。     

Bt杀虫蛋白对棉铃虫的抗虫毒力和增效作用

用 Bt杀虫蛋白 (ICP) Cry1A汰选的棉铃虫 (H elicoverpa armigera)抗性种群和同源对照种群分别测定了 4种不同类型 Bt ICP的抗虫毒力。结果表明 :4种杀虫蛋白对对照种群的毒力顺序为 :Cry1Ac>Cry1Ac+ 1C>Cry2 A>Cry1C;对抗性种群的毒力顺序为 :Cry1Ac+ 1C>Cry1Ac>Cry2 A>Cry1C,其中Cry1Ac+ 1C表现出对抗性种群有显著的协同增效作用。采用从 Bt液体发酵上清液中提取的增效粉 ,与Cry1Ac以 1∶ 1和 1∶ 2的比例混合 ,对 Cry1Ac有显著的增效作用 ,用抗性种群测定的增效比值明显大于对照种群 ,处理 5d的增效比值大于 14d的     

不同Bt杀虫蛋白通过食物链对大草蛉的影响

为了明确目前转基因抗虫植物中表达的Bt蛋白对农田重要捕食性天敌大草蛉的生态安全性，采用三级营养食物链评价体系，分别以对供试Bt蛋白Cry1Ac、Cry1F和Cry2Ab具有抗性的靶标害虫或不敏感的非靶标害虫作为大草蛉的猎物，研究了供试3种蛋白对大草蛉的影响。结果表明，当大草蛉以抗性棉铃虫（抗Cry1Ac或Cry2Ab）或抗性玉米螟（抗Cry1F）为猎物时，供试3种Bt蛋白通过食物链对大草蛉幼虫（4龄幼虫重量和幼虫发育至蛹历期）、蛹（化蛹率、蛹重和蛹发育历期）及成虫（羽化率、雌虫重量、雄虫重量和单雌产卵量）的生长发育及产卵量均无显著影响；同样地，当大草蛉以对3种Bt蛋白不敏感的非靶标昆虫——绿盲蝽作为猎物时，通过食物链传递的Bt蛋白对大草蛉生长发育及繁殖也无显著影响。因此，目前转基因棉花、玉米或水稻中广泛表达的Cry1Ac、Cry1F和Cry2Ab蛋白，通过三级营养食物链，对大草蛉生长发育及繁殖均无潜在毒性。     

Cry1Ah蛋白对多异瓢虫和日本通草蛉的安全性评价

非靶标生物在转基因抗虫作物的环境安全性评价中具有非常重要的地位。本研究系统评估了新型Bt杀虫蛋白Cry1Ah对多异瓢虫幼虫、成虫和日本通草蛉成虫各项生物学指标的影响。结果表明,取食体表布满Cry1Ah蛋白的桃蚜后,多异瓢虫幼虫存活率、幼虫历期、蛹历期、体质量、雌雄成虫寿命、雌虫产卵量与对照相比均差异不显著。日本通草蛉成虫取食含有Cry1Ah蛋白的蜂蜜水后,雌雄成虫寿命、雌虫产卵量与对照间均差异不显著。因此,Cry1Ah蛋白对多异瓢虫和日本通草蛉的各项生命指标无显著的不利影响,这为转Cry1Ah基因抗虫棉花商业化释放前的安全性评价提供重要的技术支撑。     

寄生蜂对水稻二化螟生态控害功能的研究与应用

二化螟是我国水稻的重要钻蛀性害虫,常年发生危害严重,给水稻生产带来巨大产量损失。寄生蜂是二化螟重要的生态调节因子和生物防控天敌资源,对田间二化螟的种群数量具有明显的自然控制作用。本文主要就二化螟寄生蜂多样性及其影响因素、二化螟卵寄生蜂和幼虫寄生蜂生态控害功能及优势种利用、二化螟幼虫越冬滞育期间寄生蜂对越冬幼虫种群基数的控制和寄生蜂生态控害功能的评估等方面的研究与应用进行综述,并探讨寄生蜂对二化螟生态控害功能的评估,尝试提出二化螟寄生蜂生态控害功能研究应在越冬代重视二化螟盘绒茧蜂、稻螟小腹茧蜂和中华钝唇姬蜂对越冬滞育幼虫的生态控害潜力、非越冬世代则重点发掘稻螟赤眼蜂、螟黄赤眼蜂和玉米螟赤眼蜂等卵期优势寄生蜂以降低田间二化螟卵的孵化率、减轻二化螟幼虫为害率,以期为提升寄生蜂的生态控害功能提供参考。     

Marker‐free,tissue‐specific expression of Cry1Ab as a safe transgenic strategy for insect resistance in rice plants

BACKGROUND: Rice is the major food resource for nearly half of the global population; however, insect infestation could severely affect the production of this staple food. To improve rice insect resistance and reduce the levels of Bt toxin released into the environment, the Cry1Ab gene was conjugated to the rice rbcS promoter to express Bt toxin in specific tissues of transgenic plants. RESULTS: Eight marker‐free, T₂ lines were separated from the T₀ cotransformants. Using RT‐PCR, high levels of Cry1Ab expression were detected in the leaf but not in the seed. The Cry1Ab protein level ranged from 1.66 to 3.31 µg g^?1 in the leaves of four transgenic lines, but was barely detectable in their seeds by ELISA. Bioassays showed that the mortality rate of silkworm larvae feeding on mulberry leaves dipped in transgenic rice flour and pollen was less than that of the positive control (KMD), and that their average weight was higher than that of KMD, suggesting that the Cry1Ab protein was not expressed in the seed and pollen. CONCLUSION: The transgene conferred a high level of resistance to insects and biosafety to the rice plants, which could be directly used in rice breeding. Copyright © 2012 Society of Chemical Industry