转CpTI基因不结球白菜的抗虫性表现

通过卡那霉素筛选、目的基因分子检测和生物学抗虫性鉴定 ,从转豇豆胰蛋白酶抑制剂基因不结球白菜遗传工程植株自交后代中选育出抗虫性可遗传的纯合材料。用室内人工饲喂方法 ,以鳞翅目小菜蛾、斜纹夜蛾幼虫为靶害虫 ,对转基因植株进行抗虫性鉴定。试验结果显示 ,转CpTI基因纯合材料对 1～ 2龄小菜蛾和斜纹夜蛾幼虫具有抗性 ,但不同株系间和同一株系内植株间的抗虫性程度差异较大     

害虫的化学防治与作物抗虫性

从作物－昆虫－杀虫药剂三者之间的有机关系讨论了害虫的化学防治与作物抗虫性的相互关系。植物体内的某些次生性物质常是抗虫性利用的重要机制之一,这些次生性特可以诱导昆虫体内的解毒酶系,而该酶系又能降解化学防治施用的杀虫药剂,从而加强害虫的抗药性。     

根癌农杆菌介导的豇豆胰蛋白酶抑制剂基因转化芥菜的研究

为得到具有较强抗虫性的新的芥菜种质资源，用农杆菌介导将豇豆胰蛋白酶抑制剂(CpTI)基因导入芥菜，获得了Kan抗性植株。经PCR扩增、PCR-Southern blot和Northern blot分析，转化再生植株大部分呈阳性，而非转化的再生植株均为阴性，证明CpTI基因已存在于芥菜基因组中。在室内进行了喂虫试验，结果表明转基因芥菜抗虫性明显高于对照，转基因植株之间存在抗虫性差异。     

结球甘蓝抗虫转基因植株及其后代的抗性表现

应用农杆菌介导法将含有豇豆胰蛋白酶抑制剂 (CpTI)基因和新霉素磷酸转移酶 (NPTⅡ )基因的重组质粒导入结球甘蓝栽培品种春甘蓝“鸡心 2 3”和秋甘蓝“黑叶头”。对转基因当代植株 (T0 )及其自交后代 (T1、T2 、T3)群体进行卡那霉素抗性、抗虫性鉴定和分子检测。经PCR DNA分子杂交检测 ,确认抗虫基因———豇豆胰蛋白酶抑制剂基因已整合到受体植株的基因组中 ,并在有性生殖过程中传递给后代。卡那霉素抗性和抗虫性状在T0 代植株上得到表达 ;T1代植株中发生分离 ;T2 代中呈现出 3种不同类型的株系 :抗性纯合、杂合型和敏感性纯合株系 ;从T3 代中获得卡那霉素抗性和抗虫性纯合的株系。试验结果显示 ,卡那霉素抗性和抗虫性状在转基因植株自交后代中的表现基本符合显性单基因的分离规律。在T2 、T3 代抗虫性纯合的株系中 ,鳞翅目小菜蛾、甜菜夜蛾和斜纹夜蛾的 1～ 2龄幼虫校正死亡率为 6 %～ 10 0 % ,从中选出一批校正死亡率达 80 %左右的单株     

豇豆胰蛋白酶抑制剂基因（cpti）及其在抗虫转基因作物中的应用

豇豆胰蛋白酶抑制剂（cowpea trypsin inhibitor,CpTI）来自豇豆的可食用部分,由于其具有抗虫谱广且昆虫不易对其产生耐受性的特点,cpti基因被作为抗虫植物基因工程一个重要的候选基因。目前,cpti基因已经被转到烟草、水稻、棉花和番茄等多种作物中。本文介绍了CpTI的特性、抗虫机理、基因工程研究进展,以及转cpti基因水稻的安全性研究,并对蛋白酶抑制剂的分类和安全性问题做了相关介绍。CpTI在分类上属于Bowmun-Birk家族,大量医学研究表明,该家族蛋白质对于癌症的预防和辅助治疗都有积极作用,对人体不存在任何危害。     

转基因抗虫作物中豇豆胰蛋白酶抑制剂（CpTI）酶联免疫检测方法的建立

 从10个不同豇豆品种中筛选出抑制剂活性最高的901青皮豇豆，提取豇豆胰蛋白酶抑制剂。通过G-75凝胶过滤、亲和层析纯化了豇豆胰蛋白酶抑制剂（CpTI）并制备了其兔多克隆抗体。用所制备的抗体建立了酶联免疫检测方法并检测了转CpTI编码基因棉花、水稻中的CpTI含量，发现棉花不同器官CpTI的表达量不尽相同。     

烟草抗虫机制研究进展

烟草是重要的经济作物,而烟草的害虫种类在中国已达300 余种,严重制约了烟草的生产。植物抗虫性是防治害虫最为经济有效的手段,为更好了解目前国内外在烟草抗虫机制方面的研究情况,笔者总结了烟草对害虫的基础性组成防御和诱导化学防御、烟草抗虫信号途径及分子机制。提出烟草上的主要害虫已经由鳞翅目害虫逐步向刺吸式害虫转变,而目前国内外关于烟草的抗虫性以及抗虫育种,是对单一害虫的研究,因此要加大烟草对多种害虫的综合抗性的研究以及多抗性品种的选育工作。同时分析指出光合作用是植物防御昆虫的一个程序化反应,在研究提高植物烟草抗虫性以及烟草抗虫品种选育的过程中,烟草的初级代谢过程特别是光合作用,也应该是重点考虑的方面,在烟草抗虫性研究上应有效地进行多学科结合,从多个角度去研究阐述这个问题,特别是与植物生理学、分子生物学、烟草栽培学以及烟草育种学的结合。     

基因芯片技术在昆虫抗药性研究中的应用

化学杀虫剂滥用导致昆虫抗药性问题日渐突出,研究昆虫抗药性是为了更有效地防治害虫。基因芯片为害虫抗药性研究提供了理想的平台。综述了基因芯片技术在昆虫抗药性研究中的应用进展,重点总结了细胞色素P450氧化酶、酯酶、谷胱甘肽-S-转移酶等解毒酶基因和乙酰胆碱酯酶等靶标酶基因的表达情况,为在分子水平上研究昆虫抗药性提供了依据,为从基因组学水平深入、全面开展昆虫与农药的互作研究奠定了基础。     

昆虫几丁质合成酶基因转录调控研究进展

几丁质广泛存在于真菌、昆虫和甲壳类动物中,但不存在于植物和脊椎动物中,为昆虫外骨骼、气管及中肠围食膜的重要组分。昆虫蜕皮过程中,富含几丁质的结构需重建以完成虫体扩张,这一过程中需要严格控制几丁质的合成。因此,几丁质生物合成一直是害虫控制的重要靶标。随着昆虫种群耐药性的迅速发展,害虫防控面临新的挑战,需要不断寻找新的害虫防治靶点,以开发新型杀虫剂,实现害虫的有效防控。几丁质合成酶（Chitin synthase,CHS）为昆虫几丁质合成途径的关键酶,在几丁质合成中发挥重要作用。昆虫存在 CHS1 和 CHS2 两类几丁质合成酶,CHS1 在昆虫外骨骼及气管中表达,催化几丁质合成,CHS2 则主要负责中肠围食膜的几丁质合成。昆虫 CHS1 基因受干扰后可导致虫体表皮产生缺陷,背气管干发育异常,而 CHS2 基因受到抑制后则往往会导致虫体中肠变短,体重下降。两类 CHS 基因下调均可引起昆虫大量死亡。昆虫体内具有复杂的 CHS 转录调控机制以保证其正常生长发育和应对外界刺激。根据国内外研究,该文综述了昆虫 CHS 基因转录调控研究进展,包括昆虫激素、转录因子、表皮损伤及进食刺激、几丁质代谢相关基因及物质、microRNA 以及几丁质合成抑制剂等对昆虫 CHS mRNA 水平的影响,为将来开发和利用以 CHS 为靶标的绿色农药防治害虫提供理论依据。     

转CmTre1基因RNA干扰水稻的室内和田间抗虫性鉴定

稻纵卷叶螟是一种主要的水稻害虫,海藻糖酶是昆虫几丁质合成通路上的关键酶之一。该研究对转稻纵卷叶螟可溶性海藻糖酶基因(CmTre1)双链RNA(dsRNA)水稻进行了室内和田间抗虫性鉴定。叶片测定结果表明,取食转CmTre1基因dsRNA水稻株系608的稻纵卷叶螟死亡率为70.00%,校正死亡率为50.95%。定量PCR检测表明,幼虫取食608株系后其体内CmTre1基因的mRNA水平下降59.00%,该基因的表达被抑制。田间抗虫性检测结果表明,608株系的卷叶率为15.06%,白叶率为13.98%,与对照差异显著。转CmTre1基因RNA干扰(RNAi)水稻对稻纵卷叶螟具有抗性。该研究为利用RNAi技术对稻纵卷叶螟进行绿色防控奠定基础。     

昆虫海藻糖酶的研究进展

为了解海藻糖酶的研究进展,从对昆虫海藻糖与海藻糖酶、昆虫海藻糖酶的酶学性质与海藻糖酶基因、昆虫海藻糖酶抑制剂等方面进行了综述,并对其作为杀虫靶标进行了展望.     

抗虫转CpTI基因成分现场可视化检测方法的建立

豇豆胰蛋白酶抑制剂(CpTI)基因是目前仅次于Bt基因的广谱性抗虫基因,常用于转基因水稻和转基因棉花的基因工程研究中。根据CpTI基因特异性碱基序列设计引物,应用可视化环介导等温扩增技术,对转基因水稻科丰6号进行扩增,同时建立转基因成分人工污染的食品模型,比较了LAMP法与定性PCR方法检测的敏感性。结果表明:该方法仅对CpTI基因产生特异性扩增,灵敏度达0.005%;所建立的CpTI基因现场可视化筛查方法具有较高的特异性与灵敏性,操作简单、快速,可用于含有CpTI基因转基因成分污染的快速检测。     

中国抗虫棉GFM Cry1A杀虫基因的合成及表达载体构建

根据苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白Cry1A(b)和Cry1A(c)的氨基酸序列,采用植物偏爱密码子,人工合成了全长1824bp的融合GFM Cry1A Bt杀虫基因,并构建了带有多个表达调控元件的该基因高效植物表达戢体pGBI1214AB,以及该基因和修饰豇豆胰蛋白酶抑制剂(CpTI)基因的双价杀虫基因植物表达载体pGBI1214ABC。经在烟草中验证,这两种表达载体在植物中可高效表达并赋予转基因烟草抗虫性。为我国抗虫棉的研究打下了基础。     

植物SCK蛋白分子的克隆表达研究

正胰蛋白酶抑制剂(CpTI)(SCK基因)是一种植源性的杀虫蛋白,能杀死大多数农业害虫。其作用是与害虫消化道内的蛋白消化酶结合形成酶抑制剂复合物,阻断或削弱消化酶的蛋白水解作用。进而反馈神经系统促使害虫产生厌食反应,最终导致死亡。基于它直接作用害虫,并且很难产生抗药性。为此它已成为目前除Bt毒蛋白外使用得最为广泛的杀虫蛋白。为进行食品的安全性评价需要获得大量的CpTI蛋白,为此建立一套表达和大量制备高纯度SCK重     

重金属积累影响植物和植食性昆虫互作的研究进展

旨在为害虫的综合防控提供理论指导,本文归纳了重金属积累对植物抗虫性的影响,总结了重金属积累影响植物抗虫性的作用机理,分析了植食性昆虫取食对植物重金属积累的影响.认为重金属影响植物抗虫性的作用机理仍不清楚,并提出开展自然环境下植物重金属积累对植食性昆虫影响研究的重要性和必要性.     

中性昆虫在转基因稻田生态安全评价体系中的重要性

对水稻不同生育期中性昆虫数量、种类以及时序动态进行了分析.结果表明:在MH86CpTI和CK稻田上,中性昆虫消长变化趋于一致,没有显著差异;而中性昆虫与天敌的相关性表现为跟随性,与害虫存在互补性.说明中性昆虫在稻田食物网中有很强的调节作用,是转基因水稻生态安全评价体系的一个重要内容和指标.     

植物自身控制害虫的作用

本文介绍了植物与昆虫之间的关系、植物杀虫剂最近研究的进展、植物抗虫性的化学及其在抗虫育种中的作用、植物对昆虫的主动防御及其在害虫防治中应用的展望。主要从生物化学及生态学方面进行讨论,指出这四个问题具有内在的联系。对植物杀虫剂的探入研究,今后可能获得对环境安全而对害虫不产生抗药性的新一代农药。研究作物抗虫的遗传基因,可以培育出高抗优良品种。对于植物对害虫主动防御的探索,可以在害虫预测预报上获得新的进展。作者认为在我国开展植物自身控制害虫作用的研究具有深远的意义,将可使害虫综合防治获得划时代的突破。     

通过根癌农杆菌介导法将抗虫基因CpTI导入辣椒的研究

研究建立了一套简单、高效的辣椒遗传转化系统。利用根癌农杆菌介导的带柄子叶转化法将豇豆胰蛋白酶抑制剂 (CpTI)基因转入辣椒栽培品种益都羊角椒中。对获得的 3 3株卡那霉素 (Km)抗性再生植株进行PCR检测 ,证明有 6株为转CpTI基因植株     

外源基因在不结球白菜转基因植株后代中的表达

应用农杆菌介导法将含有豇豆胰蛋白酶抑制剂基因和新霉素磷酸转移酶基因的重组质粒导入不结球白菜地方品种———“中脚黑叶”和“矮脚黑叶”中 ,获得抗虫转基因植株。卡那霉素抗性和抗虫性在转基因植株自交后代T1代植株中发生分离 ;在T2 代中出现 3种不同类型的株系 :抗性纯合、杂合型和敏感性纯合株系。卡那霉素抗性和抗虫性在转基因植株自交后代中的表现基本符合孟德尔显性单基因的分离规律。从T2 、T3 、T4代中选择出抗虫性纯合株系 ,并获得一批对 1～ 2龄鳞翅目小菜蛾、斜纹夜蛾幼虫的校正死亡率达 6 0 %左右的单株     

豇豆胰蛋白酶抑制剂基因转化花椰菜的研究

通过根癌农杆菌Agrobacterium tumefaciens介导,将豇豆胰蛋白酶抑制剂(CpTI)基因导入花椰菜无菌苗的下胚轴和子叶中,卡那霉素(Kan)的筛选质量浓度为15mg／L,抑制农杆菌生长的抗生素选用羧苄青霉素(carbencillin),质量浓度为500mg／L,对所获得的转基因植株进行PCR扩增,结果显示大多数为阳性;FCR-Southern及Southern分子检测分析,结果证明CpTI基因已被整合到花椰菜植株的基因组中,转基因植株叶片的离体饲虫初步试验结果表明,埘鳞翅目害虫菜青虫的生长发育育一定的抑制作用。