转蜘蛛杀虫肽与Bt毒蛋白C肽基因小黑杨对分月扇舟蛾中肠组织结构的影响

采用透射电镜观察,取食转蜘蛛杀虫肽与B t毒蛋白C肽融合蛋白基因小黑杨叶片后的分月扇舟蛾幼虫的中肠组织病理变化,结果发现：幼虫中肠组织受到严重破坏,柱状细胞、杯状细胞结构发生明显的病理变化;随着取食时间和取食量的增加,其病变和破坏的程度逐渐加剧。     

Bt杀虫蛋白在分月扇舟蛾体内的分布

分月扇舟蛾幼虫取食转蜘蛛杀虫肽与Bt毒蛋白C肽基因小黑杨后,Bt杀虫蛋白在其中肠、血淋巴、马氏管中含量比较高;而先饲喂转蜘蛛杀虫肽与Bt毒蛋白C肽基因小黑杨4d,再饲喂非转基因小黑杨后,其所繁育的蛹、成虫、卵、幼虫中均不合有Bt杀虫蛋白。     

融合肽TAT-Helicokinin I对舞毒蛾生物活性研究

以美洲棉铃虫Helicoverpa zea利尿激肽Helicokinin I和穿膜肽TAT为基础合成融合肽TAT-Helicokinin I,并测试3种肽对舞毒蛾Lymantria dispar幼虫的注射活性;探究融合肽TAT-Helicokinin I和利尿激肽Helicokinin I经取食途径进入虫体后对舞毒蛾幼虫生长的影响。结果表明:TAT-Helicokinin I和Helicokinin I对舞毒蛾幼虫均表现出注射毒性,且TAT-Helicokinin I比Helicokinin I表现出更高的生物活性;60,600 pmol/头的剂量对舞毒蛾幼虫均表现出显著致死性,6 pmol/头的剂量对舞毒蛾幼虫生长无影响;Helicokinin I饲喂舞毒蛾幼虫未显现出毒性,而饲喂TAT-Helicokinin I对试虫生长表现出显著抑制作用。该研究证实TAT与Helicokinin I融合后能够降低昆虫消化道酶对利尿激肽Helicokinin I的降解。     

转基因小黑杨对舞毒蛾的抗性测定

对转Bt-C肽 蜘蛛杀虫肽基因小黑杨的抗虫性做了系统的测定,取食转基因杨树舞毒蛾幼虫与对照相比,其发育速率为54·6%~72·8%、校正死亡率为72·8%~96·9%、体重降低率为11·2%~62·4%。证明抗虫基因已成功转入杨树中,并且表现出显著的抗虫性。     

舞毒蛾取食诱导小黑杨苯丙烷代谢酶活性及其相关基因的表达

【目的】探究舞毒蛾取食对小黑杨苯丙氨酸代谢途径中关键酶诱导防御的影响,为明确杨树抗虫性分子机制提供理论依据,并为利用基因工程手段提高寄主抗虫性提供基因材料。【方法】通过RT-PCR法获得小黑杨C4H和4CL基因全长序列,并进行基因特性分析;采用邻接法构建C4H和4CL系统进化树;利用分光光度计法比较舞毒蛾取食和机械损伤处理下小黑杨C4H和4CL活性,并运用实时荧光定量RT-PCR技术测定2种损伤处理对C4H和4CL基因表达量的影响。【结果】从小黑杨转组文库中克隆鉴定获得2个属于p450家族的C4H基因(命名为C4H-1和C4H-2)以及1个多结构域蛋白超家族(AFD_class_I) 4CL基因,全长基因开放阅读框大小为1 518～1 740 bp,编码505～579个氨基酸,蛋白质分子质量为58.00～63.03 kDa,理论等电点pI为5.63～9.09。系统进化树分析表明,小黑杨C4H-1与银白杨亲缘关系近聚为一类;而C4H-2与毛白杨、欧洲山杨、毛果杨×美洲黑杨和毛果杨具有较高同源性聚为一类,小黑杨4CL与毛果杨×美洲黑杨和毛果杨亲缘关系较近。舞毒蛾取食诱导小黑杨C4H-1、C4H-2和4CL基因表达量增加,分别为对照组的6.86、1.15和1.50倍;而机械损伤诱导C4H-1基因表达上调,抑制C4H-2和4CL基因表达下调,分别为对照组的1.80、0.71和0.60倍。取食和机械损伤均能诱导小黑杨C4H和4CL活性增加,且取食诱导显著高于机械损伤。【结论】舞毒蛾取食显著诱导小黑杨C4H和4CL活性增加,可能分别来源于C4H-1、C4H-2和4CL基因表达量增加。舞毒蛾取食参与诱导小黑杨苯丙氨酸生物合成途径防御反应,可为进一步明确小黑杨诱导抗性机制以及探讨小黑杨木质素合成防御昆虫取食提供基础理论。     

甲氧虫酰肼对舞毒蛾幼虫解毒酶及其体内蛋白质表达的影响

为研究甲氧虫酰肼(RH-2485)对舞毒蛾幼虫的杀虫活性,采用叶片药膜法测定该药剂对舞毒蛾不同龄期幼虫的生物活性及对其体内解毒酶活性的影响,并通过SDS-PAGE对舞毒蛾幼虫不同组织的蛋白质表达进行检测。结果表明:甲氧虫酰肼对舞毒蛾2～6龄幼虫均表现出较高活性,其中对2,3龄幼虫毒性最强,说明甲氧虫酰肼对舞毒蛾幼虫的影响存在明显的龄期差异。该药剂对2,4,6龄幼虫体内的羧酸酯酶、多功能氧化酶O-脱甲基和谷胱甘肽S-转移酶等主要解毒酶存在显著影响,表现为诱导、抑制作用;在不同的处理时间,对这些酶的影响存在明显差异。舞毒蛾4龄幼虫经甲氧虫酰肼处理后,血淋巴、中肠及表皮组织中均发现与对照组有差异的蛋白,其中处理12h和24h时,对血淋巴和中肠组织中的蛋白质影响比较明显,48h后,对表皮组织中的蛋白质表达的影响较为显著。甲氧虫酰肼作为非甾醇类蜕皮激素竞争物中的新型化合物,能干扰舞毒蛾幼虫体内主要解毒酶活性,诱导血淋巴、中肠和表皮组织中产生特异蛋白,从而影响舞毒蛾正常的生理代谢,起到毒杀作用,可有效防治舞毒蛾。     

抗蛀干害虫的转Bt基因杨树对舞毒蛾的抗性研究

试验通过用丹红杨(♀)同转Cry1Ac基因杨树(♂)的两个杂交组合无性系PCR检测呈阳性的后代苗期叶片饲养舞毒蛾幼虫后结果发现:喂养的舞毒蛾幼虫死亡率高达98.7%,舞毒蛾幼虫的死亡主要集中在孵化后7d内,其中80%以上集中在前3天死亡;舞毒蛾幼虫取食苗期叶片后,可明显抑制食叶害虫舞毒蛾的个体的生长发育,个体大小明显小于对照。     

兴安落叶松诱导抗性对舞毒蛾幼虫解毒酶活性的影响

为了解不同诱导处理与落叶松诱导抗性及广食性昆虫舞毒蛾协同抗性之间的关系,以喷施茉莉酸甲酯、茉莉酮、舞毒蛾幼虫取食和松毛虫幼虫取食4种方法处理落叶松幼苗,检验舞毒蛾幼虫取食不同处理诱导的落叶松后,其中肠酸性磷酸酯酶(ACP)、碱性磷酸酯酶(AKP)、羧酸酯酶(CarE)、谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)4种解毒酶活性随时间的变化趋势。结果表明:取食不同处理诱导的落叶松后,舞毒蛾幼虫酸性磷酸酯酶活性均显著低于对照;取食经舞毒蛾幼虫取食诱导的落叶松后,试虫中肠碱性磷酸酯酶活性先升高后降低,除此之外,取食其他3种处理诱导的落叶松后,幼虫中肠碱性磷酸酯酶活性均受到抑制;幼虫羧酸酯酶活性也都受到不同程度抑制,与对照相比差异极显著;幼虫谷胱甘肽S-转移酶的活性,取食茉莉酸甲酯和舞毒蛾幼虫取食处理的幼苗显著低于对照,而取食另外2种处理的幼苗显著高于对照。舞毒蛾幼虫取食诱导的植物抗性,可影响同一种群后续取食者的解毒机制,这是植物抗性和昆虫种内竞争的综合表现。茉莉酸甲酯作为一种外源植物激素,可诱导植物产生抗性,且有效抑制后续取食者的解毒作用,其作用强度与作用时间与舞毒蛾幼虫取食处理极为相似。茉莉酸甲酯可作为有效的植物诱导剂,在害虫...     

转Bt基因南林895杨对美国白蛾抗虫性研究

【目的】通过对转Bt基因南林895杨进行虫试测定,分析转基因植物对不同世代美国白蛾Hyphantria cunea的杀虫活性、转基因杨树抗虫效果的时空动态、转基因杨树对不同龄期美国白蛾的杀虫效果,以及对美国白蛾幼虫生长发育的影响,为转基因杨树的应用推广和美国白蛾防治提供相关依据。【方法】以实验室获得的转Bt(Cry1Ah1）基因南林895杨16个株系为材料,对美国白蛾幼虫进行室内喂养和田间套笼饲虫实验,实验分别采用不同世代、不同虫龄的美国白蛾幼虫为实验对象,测量其死亡率、化蛹率及取食量等指标,分析转Bt基因杨树对于美国白蛾生长的实际影响,并选取不同部位叶片分析杀虫效果的空间变化。【结果】16个转Bt基因南林895杨株系中,A-4-6、A-5-0、A-5-23和X-2-7株系具有良好的杀虫效果,幼虫取食叶片12 d后的校正死亡率为37.5%～68.9%。A-4-6株系的毒蛋白表达量最高达到11 500.01 ng/g,占总蛋白表达量的0.047 8%。其余5个杀虫活性较好株系的毒蛋白表达量均大于4 669.38 ng/g,除Z-1-3株系,各株系毒蛋白量占总蛋白量均超过0.02%。抗虫效果明显的株系上部叶片的抗虫效果优于中部叶片,下部叶片的抗虫效果差。不同虫龄比对结果表明低龄幼虫的校正死亡率显著高于高龄幼虫（P 0.05）,而化蛹率随着龄期的升高而升高,幼虫对杀虫性的敏感度随着龄期的升高逐渐下降。【结论】转基因南林895杨中Bt基因的表达能够有效的抑制美国白蛾的生长,并具有时空特异性,其中A-4-6、A-5-0及A-5-23三个株系具有良好的杀虫效果,适用于作为抗虫杨树树种进行推广。     

双抗虫基因对三倍体毛白杨的转化和抗虫性表达

建立三倍体毛白杨叶片再生体系,用部分改造BtCry1Ac基因与慈菇蛋白酶抑制剂(API)基因构建的双抗虫基因表达载体,通过农杆菌介导法转化三倍体毛白杨无性系,在含卡那霉素50 mg·L-1的分化培养基上诱导产生不定芽的叶片占18%,在生根培养基上对转基因植株做进一步筛选,获得50个转化再生株系.PCR检测表明:80%的植株呈现阳性反应,部分株系进行Southern Blot检测,证明外源基因已经插入杨树基因组中.用Bt毒蛋白抗血清进行ELSA检测,结果表明:7个转基因株系都有Bt杀虫蛋白表达,表达量最高的株系约占叶总可溶性蛋白的0.016 1%.用经分子生物学检测的28个转基因株系叶片进行舞毒蛾和杨扇舟蛾幼虫饲虫试验,结果表明:不同株系幼虫杀死率明显不同,有39.3%的株系对舞毒蛾和杨扇舟蛾幼虫的致死率在80%以上;25.0%的株系对两种害虫的幼虫死亡率均在60%～80%之间;另有35.7%的株系幼虫死亡率在50%以下,有些株系基本未表现出抗虫性.同时具高抗虫性的转基因株系能够明显抑制存活幼虫的生长和发育.     

转双抗虫基因741杨对靶标害虫发育的影响

用转双抗虫基因741杨(简称转基因741杨)不同系号分别从不同龄期开始连续饲养舞毒蛾Lmantria disparL和杨扇舟蛾Clostera anachoreta(Fabricius)幼虫,通过幼虫死亡率、发育速率、体重增加速率、排粪量、蛹重等指标,系统揭示了转基因741杨对从不同龄期开始饲养的舞毒蛾和杨扇舟蛾各龄幼虫生长发育的影响。结果表明:用转基因741杨开始饲养的舞毒蛾和杨扇舟蛾幼虫的龄期越低,其死亡率越高,对幼虫生长发育的抑制作用越明显,随着开始饲养龄期的升高,幼虫的死亡率降低,生长发育受的抑制作用减弱。通过比较分别从1、2、3、4、5龄开始饲养的舞毒蛾各龄幼虫的体重增加速率、发育历期和排粪量表明,转基因741杨对从不同龄期开始饲养的舞毒蛾幼虫生长至同一龄期的抗性不同,取食转基因741杨的时间越长对舞毒蛾幼虫的抑制作用越明显。     

转基因杨树对杨小舟蛾幼虫解毒酶活性的影响

用转Bt单基因和转Bt CpTI双价基因杨树叶片饲喂杨小舟蛾,幼虫中肠酯酶的活力在饲喂初期显著升高,但在饲喂一定时间后受到抑制:转Bt单基因杨树在饲喂24 h开始受到抑制,48 h受到明显抑制,较对照下降了15.8%;而转双价基因杨树在饲喂12 h受到明显抑制,较对照下降了38.1%.转双价基因杨树对中肠酯酶的抑制作用大于转Bt单基因杨树.转Bt单基因杨树对幼虫中肠羧酸酯酶的抑制能力不强,而转双价基因杨树对中肠羧酸酯酶的抑制作用大于转Bt单基因杨树,饲喂12 h后活力开始受到抑制,饲喂24、36、48 h的活力分别较对照下降了33.4%、22.5%、29.6%,与对照均有显著差异.转基因杨树主要通过抑制幼虫中肠酯酶和羧酸酯酶这2种解毒酶活性而干扰昆虫正常的生理代谢,从而起到毒杀害虫的作用.     

转Bt基因南林895杨对杨扇舟蛾体内酶的影响

以转Bt基因南林895杨树叶片饲喂杨扇舟蛾,研究 Bt 毒蛋白对害虫体内代谢酶的影响。结果表明: 酯酶和羧酸酯酶明显受到抑制。中肠酯酶活性在取食 4 ～ 48 h 内持续下降,羧酸酯酶活性在前期 4 h 有所上升但随后持续下降。多功能氧化酶活性从 24 h 起,受抑而下降,但不显著。谷胱甘肽 S - 转移酶活性在前 36 h 内波动不大,48 h 后显著受抑。乙酰胆碱酶的活性无明显受抑。超氧化物歧化酶活性 12 h 后略升高,然而在取食 12 ～ 48 h活性持续下降,与之相反,过氧化物酶活性在 4 ～ 48 h呈上升状态。过氧化氢酶活性在 4 ～ 12 h 呈下降状态,24 ～48 h呈上升状态。转 Bt 基因杨树主要通过抑制酯酶和羧酸酯酶并扰乱超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶的协调作用干扰害虫的正常生理代谢,起到杀虫作用。     

Analysis on Insecticidal Activity of Bt Transgenic Populus deltoides × P.euramericana cv‘ Nanlin895’ and Its Effects on Soil Microorganism

以转Bt基因南林895杨株系B1、B4、B17、B21扦插苗为试验材料,分析其在室内和野外自然条件下对靶标害虫杨小舟蛾幼虫的抗虫性.结果表明:转Bt基因杨树4个株系均有一定的杀虫活性,其中株系B21对杨小舟蛾1龄幼虫12d校正死亡率高达95.3％；虫试表明转Bt基因杨树各株系扦植苗在野外自然条件下的12 d幼虫校正死亡率8月份为35.0％～88.8％,9月份为40.5％～95.3％.用转Bt基因杨树叶片饲养杨小舟蛾,对照植株杨小舟蛾幼虫化蛹率为83.3％～96.0％,而转Bt基因株系幼虫化蛹率为8.0％～76.7％,二者有显著差异.转Bt基因杨树对杨小舟蛾幼虫的生长发育有抑制作用,饲喂8d后害虫取食量、体质量增长速率显著低于对照.此外,为了解转Bt基因杨树对土壤微生物的影响,对转Bt基因杨树株系及对照进行了根际土壤微生物可培养类群的分析,初步结果显示:转Bt基因杨树根际土壤微生物中细菌、真菌、放线菌的数量与对照比较无显著差异.     

转Bt基因南林895杨抗虫性及对土壤微生物影响分析

以转Bt基因南林895杨株系B1、B4、B17、B21扦插苗为试验材料,分析其在室内和野外自然条件下对靶标害虫杨小舟蛾幼虫的抗虫性。结果表明:转Bt基因杨树4个株系均有一定的杀虫活性,其中株系B21对杨小舟蛾1龄幼虫12 d校正死亡率高达95.3%;虫试表明转Bt基因杨树各株系扦植苗在野外自然条件下的12 d幼虫校正死亡率8月份为35.0%88.8%,9月份为40.5%95.3%。用转Bt基因杨树叶片饲养杨小舟蛾,对照植株杨小舟蛾幼虫化蛹率为83.3%96.0%,而转Bt基因株系幼虫化蛹率为8.0%76.7%,二者有显著差异。转Bt基因杨树对杨小舟蛾幼虫的生长发育有抑制作用,饲喂8 d后害虫取食量、体质量增长速率显著低于对照。此外,为了解转Bt基因杨树对土壤微生物的影响,对转Bt基因杨树株系及对照进行了根际土壤微生物可培养类群的分析,初步结果显示:转Bt基因杨树根际土壤微生物中细菌、真菌、放线菌的数量与对照比较无显著差异。     

延缓害虫对Bt毒蛋白耐受性的育种策略

在分析害虫对转 Bt毒蛋白基因植株产生耐受性的特点、发生机制的基础上 ,重点探讨了为延缓害虫对 Bt毒蛋白耐受性的育种策略 :(1)培育双价或多价 Bt毒蛋白抗虫品种 ;(2 )寻找能使 Bt毒蛋白基因在植物中高效表达的启动子 ;(3 )使用组织特异型或诱导型启动子以减轻对害虫持续的选择压 ;(4 )将 Bt毒蛋白基因转入叶绿体基因组以解决原核与真核细胞对遗传密码子偏爱的不同 ;(5 )通过突变等技术改变 Bt毒蛋白一级结构 ,从分子水平延缓害虫产生耐受性     

舞毒蛾化蛹阶段自然控制作用初步调查

舞毒蛾是世界范围内的重要森林食叶害虫,取食多种阔叶和针叶树木。为了解舞毒蛾在我国危害较轻的原因,作者在林间设立样方,调查下树将要化蛹的舞毒蛾老熟幼虫的死亡率及致死因素,蛹的死亡率及致死因子。发现病毒是导致老熟幼虫死亡的主要因子,死亡率高达96.6%。蛹的致死因子较多,其中一种皮蠹取食导致的致死率较高,达到58%,舞毒蛾黑瘤姬蜂的致死率也较高。研究表明,舞毒蛾化蛹阶段致死因子及死亡率较高,可能是舞毒蛾发生危害较轻的原因之一。     

转基因杨树对美国白蛾幼虫中肠保护酶系统的影响(英文)

以转Bt基因欧洲黑杨(P.nigra L.)和转CpTI基因毛白杨(Populus tomentosa)叶片饲喂4-5龄美国白蛾（Hyphantria cunea Drury）幼虫，对其体内保护酶系统活性进行测定。结果表明，饲喂两种转基因杨树叶片的幼虫中肠保护酶表现出相似的变化规律，SOD、CAT和POD三种酶的活性在饲喂后数小时内逐渐增加，某一时刻达到最高值，此后突然下降。饲喂转Bt基因杨树叶片的幼虫，其中肠SOD、CAT活性峰值出现在饲喂后的24小时，POD活性峰值出现在饲喂后的12小时；饲喂转CpTI基因杨树叶片的幼虫，其中肠三种保护酶活性高峰出现时间均较前者滞后12小时。本文还比较了饲喂两种转基因叶片不同中毒程度的美国白蛾幼虫体内保护酶活性，发现不论饲喂那种转基因叶片，中毒较轻者其体内保护酶活性显著高于中毒较重者，这种差异在饲喂CpTI叶片的处理株表现尤为明显。     

舞毒蛾核型多角体病毒室内增殖的研究

试验研究了饲毒龄期、饲毒浓度对舞毒蛾存活、幼虫体质量、虫尸质量和含毒量的影响以及饲毒时间对舞毒蛾含毒量的影响.结果表明:饲毒龄期和饲毒浓度对幼虫存活率和体质量增长均有不同程度的影响,饲毒龄期越小、饲毒浓度越高,死亡时间越早,死亡率越高,体质量增长越缓慢;而且饲毒时龄期越小、饲毒浓度越高,虫尸质量也越小,其含毒量也越低.饲毒时间与含毒量成抛物线型,饲毒时间过短或过长,体内含毒量均较低.由于5龄幼虫饲毒后有78％以上个体发育至蛹期,不发生死亡现象,因此,室内增殖舞毒蛾核型多角体病毒时,应选取4龄初幼虫喂饲1.0×106 PIB·mL-1病毒为宜,接毒10d后开始收集饲毒幼虫.     

杨树Bt抗虫基因工程研究进展

本文介绍了苏云金芽孢杆菌(Bt)毒蛋白的杀虫机理和Bt毒蛋白基因的分类;概述了Bt毒蛋白基因在杨树基因工程中的应用现状,探讨了当前杨树Bt抗虫基因工程中存在的主要问题,并展望了杨树抗虫基因工程在杨树遗传改良中的应用前景。