抗同翅目昆虫的相关基因及其转基因抗虫植物研究进展

植物抗虫基因工程为控制害虫的危害提供了新的途径。目前,对同翅目害虫具抗虫活性的基因有三种来源,(1)植物:如植物凝集素基因、番茄抗线虫基因Mi等;(2)微生物:如异戊烯转移酶抗性基因;(3)动物:如来自一些昆虫的蛋白酶抑制素基因。其中一些基因已被成功地转入植物体内,并且获得的转基因抗虫植物对同翅目害虫的生长、发育、繁殖能力等方面都具有一定的抑制作用,表现出这些抗虫基因在防治这类害虫中的应用潜力。雪花莲凝集素可通过人工饲料或转基因作物进入昆虫体内,并通过营养级传递于天敌,进而对天敌造成直接或间接的影响。     

植物蛋白酶抑制剂抗虫基因工程研究进展

蛋白酶抑制剂抗虫基因工程为提高植物的抗虫能力提供了一种新的策略。与其它来源的抗虫蛋白相比，植物蛋白酶抑制剂有很多独特的优点。蛋白酶抑制剂的抗虫机理尚不完全清楚，影响其抗虫效果的因素也很多。文中列举分析了PI抗虫作用的机理以及目前研究的新进展，提出植物蛋白酶抑制剂抗虫基因工程中存在的问题和进一步解决的办法。     

北非蝎昆虫毒素AaHIT1在酿酒酵母中的表达及表达蛋白的杀虫活性

北非蝎昆虫毒素AaHIT1(Androctonus australis Hector insect toxin)是从北非蝎毒液中提取的专一作用于昆虫神经系统的毒素,对人畜无害。本文根据已发表的AaHIT1氨基酸序列,人工合成酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae偏爱密码子的AaHIT1基因。将AaHIT1与质粒载体PYES2连接,构建得到PYES2/AaHIT1重组质粒,转化酿酒酵母菌INVSC1得到基因工程菌IN-VSC1-AaHIT1。SDS-聚丙烯酰胺电泳检测证明北非蝎毒素AaHIT1已在酿酒酵母菌INVSC1中表达。抗虫试验表明:INVSC1-AaHIT1及其上清液对粘虫的生长有抑制作用,并具致死作用,说明AaHIT1基因在酿酒酵母菌中有效表达。     

应用昆虫毒素基因构建重组病毒杀虫剂研究进展

由于基因工程技术的发展和安全性研究的深入,以重组杆状病毒为主的重组昆虫病毒杀虫剂的应用正面临着突破。文章综述了通过插入昆虫专一性毒素基因构建重组昆虫病毒杀虫剂的技术路线,展望重组病毒杀虫剂的发展趋势。     

植物抗线虫基因工程新途径及其在分子育种中的应用

 植物寄生线虫种类繁多、危害严重,给世界农业生产造成巨大经济损失。目前防治线虫通常采用轮作、杀线虫药剂、生物防治和应用抗性品种等措施,但存在一定局限性。随着植物与寄生线虫之间相互作用机制的深入研究以及分子遗传操作技术的逐渐成熟,利用基因工程技术构建环保、方便、有效的线虫防治策略逐渐成为研究热点。本文从植物抗线虫基因、抑制线虫的外源活性蛋白、特异表达启动子,以及RNAi介导的抗线虫基因工程策略等方面,简要概述了国内外近年来植物抗线虫基因工程新途径研究进展以及在分子抗病育种中的应用。     

非嗜食植物中的昆虫产卵驱避物及其利用

产卵是植物性昆虫生命周期中的一个重要环节，它能反映昆虫与植物相互作用的某些特点以及植食性昆虫对植物利用的策略。植物中的驱避物质在调节昆虫产卵行为过程中超着十分重要的作用。大量研究结果表明：许多非嗜食植物含有对昆虫产卵有驱避作用的次生化合物。研究植物中的昆虫产卵驱避物质不仅能在理论上加深对植食性昆虫产卵机制，植食性昆虫与植物间的相互关系以及昆虫群落构建机制等的认识，同时在害虫综合治理中有广泛的应用前景。     

重金属对昆虫抗氧化酶影响研究进展

重金属胁迫能促进机体活性氧的产生诱导氧化应激,昆虫可通过抗氧化酶清除过量的活性氧以抵御和修复活性氧损伤。近年来由于重金属污染问题的日益突出,重金属污染产生的生态学效应引起了广泛关注,其中以不同胁迫下昆虫体内抗氧化酶活性的变化研究相对较多。重金属对抗氧化酶活性的影响因重金属种类和昆虫种类、发育阶段、性别及暴露途径不同而异,其影响机理可能是不同重金属离子与酶结构结合或竞争性替代酶结构中金属离子。本文综述了近年来重金属污染诱导昆虫抗氧化损伤方面的研究进展,有助于进一步了解重金属污染的生态毒理效应。     

昆虫线虫抑制植物线虫的机理研究进展

斯氏科(Steinernematidae)、异小杆科(Heterorhabditidae)、索科(Mermithidae)和小杆科(Rhabditidae)线虫为几类较有生物防治前景的昆虫线虫。一些昆虫线虫除了能够有效地防治有害昆虫,还具有抑制植物线虫的作用,本课题组研究发现小杆科、小杆属Rhabditis(Oscheius)的某些昆虫线虫品系也有抑制植物线虫的作用。国内在这方面报道很少,国外许多线虫研究者自20世纪80年代以来有过一些研究。本文着重报道昆虫线虫抑制植物线虫的作用机理研究进展、植物线虫的生物防治途径和昆虫线虫的应用范围。     

植食性昆虫唾液调控昆虫-植物互作的研究进展

在与寄主植物长期共同进化的过程中,为了更好地适应和利用寄主,植食性昆虫进化出了多种取食方式。同时,为了应对植食性昆虫的取食,植物进化出了多种防御策略,包括直接防御和间接防御。在整个昆虫-植物互作过程中,昆虫唾液起着重要作用。一方面,昆虫唾液中一些组分可以被植物识别并诱导植物防御反应;另一方面,昆虫通过分泌唾液到植物中调控寄主防御反应。该文从昆虫-植物互作的角度出发介绍植食性昆虫唾液的成分与功能,着重对昆虫唾液激发子和效应子的研究进展进行了综述,并对未来唾液的研究及其在害虫防治中的应用进行展望。     

植物病毒在媒介昆虫体内的垂直传播研究进展

对于多数植物病毒而言,其在田间的自然扩散主要依赖昆虫等介体生物,而媒介昆虫的垂直传播是植物病毒长期存在并发生的重要原因。对媒介昆虫垂直传播病毒机制的研究不仅可以为未来开发高效低毒农药奠定基础,更可为植物病毒与昆虫的互作和病毒病的预测预报提供新的视野及角度。媒介昆虫在植物病毒传播过程中的具体作用在近几年被广泛研究。该文综述了近年来植物病毒在昆虫体内垂直传播的研究进展,包括昆虫传播植物病毒的方式、植物病毒在昆虫体内的垂直传播方式以及虫媒病毒垂直传播的可能机制等。在整个垂直传播的过程中,植物病毒的衣壳蛋白、磷蛋白和媒介昆虫唐氏综合症细胞黏附分子、硫酸乙酰肝素糖蛋白、热激蛋白以及卵黄原蛋白,甚至共生菌都有参与。最后,基于媒介昆虫和植物病毒的关系对未来植物病毒病的绿色防控和生物防控进行了展望。     

植物凝集素在抗刺吸式害虫转基因工程中的应用

植物凝集素是一类具有高度特异性糖结合活性的蛋白,含有1个或多个可与单糖或寡聚糖特异可逆结合的非催化结构域,在农业生产上应用前景广阔。本文简要概述了几种植物凝集素:雪莲凝集素、天南星科植物凝集素、苋菜类植物凝集素在抗刺吸害虫基因工程上的应用,并简单介绍了转双价抗虫基因方面的研究。     

植物病害生防芽孢杆菌抗菌机制与遗传改良研究

 芽孢杆菌是土壤和植物微生态的优势微生物种群,具有很强的抗逆能力和抗菌防病作用,许多性状优良的天然分离株已成功地应用于植物病害生物防治。芽孢杆菌抗菌防病机制包括竞争作用、拮抗作用和诱导植物抗病性。其中,核糖体合成的细菌素、几丁质酶和葡聚糖酶等抗菌蛋白以及次生代谢产生的抗生素与挥发性抗菌物质产生的拮抗作用是生防细菌最主要的抗菌机制。通过现代生物技术提高抗菌基因的表达水平和实现外源杀虫或抗菌基因的高效稳定共表达是增强生防芽孢杆菌抗菌活性和扩大防治对象的重要途径。基因组和蛋白组研究的迅猛发展必将极大地促进芽孢杆菌抗菌分子机制和抗菌基因工程研究的深入发展和广泛应用。     

作物混植和间作控制病虫害研究的新进展

通过作物的混植和间作,可以有效地提高作物群体的抗性水平,以达到自然控制病虫害的目的。从混植和间作的模式、控害效果和控害机制等方面对这一研究的最新进展进行了综述,并讨论了作物混植和间作的优越性、应用特点和当前的研究重点。     

RNA沉默转基因技术在植物抗病虫害研究中的作用

RNA沉默技术由于其简便、高效及高特异性在各种模式和非模式生物系统中得到了广泛的应用。植物转基因技术是将植物、动物或微生物中分离到的目的基因,通过各种手段整合到植物基因组上,使其稳定遗传并赋予植物新的优良性状的生物技术。RNA沉默在植物转基因工程领域的研究十分广泛,目前已经成功研究培育出许多抗病毒、抗虫转基因植物,为农业病虫害的防控提供了新的思路和方法。本文重点综述了近年来植物转基因介导RNA沉默在抗虫与抗病毒研究方面的进展,加深人们对转基因植物抗虫与抗病毒研究的认识。     

RNA干扰及其在水稻抗病毒基因工程中的应用

RNA干扰(RNA interference,RNAi)是一种基因沉默机制。RNAi作为新兴的基因阻断技术具有明显的优势,已被广泛应用到动植物功能基因组和植物抗病研究中。在抗病毒研究中,人为地将与病毒或宿主基因同源的双链RNA分子导入转基因植株,引起与其同源的基因发生沉默,达到抗病毒的作用。本文主要综述了RNA干扰的相关知识以及在水稻抗病毒基因工程研究中的应用进展。     

木霉对植物的促生及诱导抗性研究进展

木霉不仅能够直接抑制植物病原菌的生长,还可通过定殖于植物的根部引起植物新陈代谢的改变。本文综述了木霉在植物根部定殖后,通过产生植物生长调节剂、抑制或降解根际有害物质、增加养分利用率以促进植物生长以及通过产生激发子诱导植物形成胞壁沉积物、合成抗菌物质以诱导植物局部或系统抗性的研究进展,以期为进一步扩大木霉在农业生产中的应用提供参考。     

害虫遗传学控制策略与进展

随着分子生物学和基因工程技术的发展,利用遗传学方法控制害虫种群成为人们研究的热点之一。研究者已经尝试利用基因突变、转基因和雄性不育等遗传学技术,培育遗传改造的害虫品系,释放后来控制自然界害虫的种群密度。但由于这些遗传学方法本身存在局限性,研究者开始探索利用低毒高效的荧光纳米材料基因载体携带外源核酸或农药分子进入昆虫或植物细胞从而干扰害虫的发育或行为的新策略。本文综述了害虫遗传学控制的2大策略种群替代和种群抑制的实现方法及其研究进展,并提出了利用新型荧光纳米粒子传送基因或药物的害虫遗传学控制新策略。     

南美斑潜蝇对寄主的选择及虫源变迁研究

研究明确蚕豆作物是南美斑潜蝇最喜嗜寄主 ,危害严重。秋播蚕豆生长季节 ,南美斑潜蝇嗜好的敏感作物除蚕豆外 ,还有莴苣、牛皮菜、菠菜、芹菜、白菜、芥蓝菜及春马铃薯等。研究表明 ,莴苣、牛皮菜等是秋播蚕豆出苗前后的主要虫源地 ;春季蔬菜及烤烟苗上南美斑潜蝇虫源主要来自蚕豆田。     

基因芯片技术及其在植物病害研究中的应用

基因芯片即DNA系列 (DNAmicroarray) ,主要包括cDNA微列阵与寡聚核苷酸微列阵两种类型。基因芯片技术即DNA微列阵技术是近年来在生命科学技术领域中 ,迅速发展起来的一项探索基因组功能的高新技术。本文简要综述了基因芯片、表达谱芯片技术的概念、原理、分类和制作方法 ,以及基因芯片技术在植物病害研究中的应用前景