Cry1Ac毒素突变体的构建、表达及杀虫活性测定

为了构建对敏感和类钙粘蛋白突变的抗性昆虫都具有高杀虫活性的毒素,将Cry1Ac毒素结构域I中α1和α2之间插入一个α胰凝乳蛋白酶作用位点,并分析突变体毒素在苏云金芽孢杆菌中形成伴孢晶体、目标蛋白的表达情况,以及鉴定突变体毒素的杀虫活性。结果发现:4个突变体蛋白都能在苏云金芽孢杆菌中表达产生约130 k Da的目标蛋白,但不能形成有规则的伴孢晶体。这可能是由于突变体蛋白在Bt生长的平稳期达到最高,在衰亡期开始被降解造成的。4个突变体中,Cry1Acm4在培养48 h时产量最高,而且其对甜菜夜蛾杀虫活性比野生型高1.6倍,但是其产量只有野生型毒素产量的十分之一。尽管由于Cry1Acm4的表达量较低而使其实际应用的价值不大,但这种构建突变体的方法对研究高毒力的Cry1Ac毒素提供一种新的思路。     

烟夜蛾幼虫中肠类钙粘蛋白基因cDNA片段的克隆与序列分析

类钙粘蛋白位于昆虫中肠刷状缘膜囊泡上,该蛋白作为Bt毒素的受体可以与其结合导致昆虫死亡,因此,昆虫对Bt毒素的抗性与类钙粘蛋白有密切关系。本研究以烟夜蛾五龄幼虫中肠的总RNA为模板,根据已经克隆的其他昆虫的类钙粘蛋白基因序列设计引物,利用RT-PCR技术扩增出了烟夜蛾类钙粘蛋白基因的cDNA片段,将其连接到pMD18-T载体,转化大肠杆菌后筛选阳性克隆并进行序列测定,测序得到的1 335 bp的片断编码444个氨基酸残基。序列分析表明,该氨基酸序列与棉铃虫和烟芽夜蛾类钙粘蛋白的一致性分别为95%和86%。研究结果对进一步研究昆虫对Bt毒素产生抗性的机制以及发展分子技术快速检测并监测田间昆虫抗性基因的产生奠定了基础。     

改造Cry1Ac蛋白C端对转基因水稻抗二化螟虫的影响

二化螟虫的泛滥严重影响水稻的产量,cry1Ac基因是目前世界上应用最广泛和最高效的抗虫基因之一,但二化螟虫通过进化会逐渐对其产生抗性。通过改变蛋白结构来构建新的Cry蛋白是解决这一问题的有效途径之一。为分析改造Cry1Ac蛋白C端能否对转基因作物抗虫性产生影响,本研究采用Cry1Ja蛋白的C端替换Cry1Ac蛋白的C端,重组获得CryFLAc蛋白。将cry1Ac基因和编码CryFLAc蛋白的cryFLAc基因分别构建到pTF101.1-ubi植物表达载体上,利用农杆菌介导方法转化到吉林省水稻品种吉粳88中;采用PCR、RT-PCR、免疫检测试纸条检测的方法确定cry1Ac、cryFLAc基因整合和表达情况;通过室内和田间抗虫性测试评价CryFLAc和Cry1Ac蛋白对T1代转基因水稻抗虫性的影响。研究发现:cry1Ac、cryFLAc基因均成功整合到水稻基因组中,并稳定表达;转cryFLAc基因水稻抗二化螟水平达到抗性级别,转cry1Ac基因水稻达到高抗级别;转cry1Ac基因水稻二化螟抗性高于转cryFLAc基因水稻。结果表明:Cry1Ja蛋白的C端替换Cry1Ac蛋白的C端不会提高转基因水稻的抗虫性。上述研究为人工设计合理化改造Cry蛋白提供了新的理论依据。     

陕西小菜蛾已对多种杀虫剂产生抗性

正为明确陕西关中地区小菜蛾田间种群对9种常用杀虫剂的抗药性现状,为抗性治理和田间有效防治小菜蛾提供依据,西北农林科技大学植物保护学院专家在室内采用生物测定法和区分剂量法,测定了2012~2013年间陕西杨凌、宝鸡和渭南3个地区小菜蛾田间种群对阿维菌素、高效氯氰菊酯、丁醚脲、氟啶脲、虫螨腈、茚虫威、多杀菌素、Bt毒素Cry1Ac和氯虫苯甲酰胺9种常用杀虫剂的敏感性。     

黄河流域田间棉铃虫对转Bt基因棉抗性监测

利用改进的单雌系F1/F2代法,对黄河流域主要棉区河南安阳县、河北威县、山东武城县的棉铃虫种群进行了系统监测。在2007-2009年,连续3年保守地估计了以上3个主要植棉县棉铃虫种群对Cry1Ac的抗性基因频率。结果表明,山东武城棉铃虫种群3年的抗性等位基因频率分别为0.00086、0.00097和0.00052;安阳田间棉铃虫种群2008和2009年抗性等位基因频率分别为0.00090和0.00103;河北威县的田间棉铃虫种群抗性等位基因频率为0。所有家系F1代和F2代的相对平均发育级别均值比较结果显示,山东武城县棉铃虫种群耐受性高于其它2个地区,其次为安阳县种群,威县种群敏感度最高。总之,我国黄河流域这3个主要棉区田间棉铃虫种群对Cry1Ac毒素还没有产生明显的抗性,抗性基因频率仍处于正常水平,但是棉铃虫对Cry1Ac毒素的耐受性有升高趋势,需要进一步加强全国性的监测工作。     

华中师大刘凯于团队等解析草地贪夜蛾对鹿眼蛱蝶浓核病毒的敏感性和组织特异性

正草地贪夜蛾对环境适应能力很强,繁殖快,对多种化学农药较易产生抗性。虽然生物农药生产的成本较高,但害虫一般不易产生抗性。活体昆虫病原微生物能使昆虫发生流行病,一次防治可以3～5年有效。草地贪夜蛾的生物防治技术较多,目前使用较广的是种植转Bt玉米等。一些昆虫病毒因为杀虫谱广,毒力强,抗逆性强,已经商品化生产和应用于靶标害虫的防治。在野外环境     

新型Bt杀虫蛋白:VIP杀虫的机理与植物转基因应用

苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis,简称Bt）是目前应用最多的生物杀虫剂。它能够产生多种杀虫因子,其中最主要是杀虫晶体蛋（insecticidal crystal proteins,ICP）和营养期杀虫蛋白（vegetative insecticidal protein,VIP）。VIP在励营养期生长阶段开始分泌,它们不形成蛋白晶体,和ICP在进化上没有同源性。VIP的杀虫活性很高,达到了纳克级水平,为一类新型杀虫蛋白,被认为是第二代生物杀虫剂。VIP根据蛋白质序列同源性主要分为三类：VIP1、VIP2和VIP3。VIP1和VIP2共同构成二元毒素对鞘翅目萤叶甲科昆虫具有特异性毒杀作用,VIP3对鳞翅目害虫具有很高的杀虫活性。由于VIP对一些可能对ICP产生抗性的害虫具有高效的毒杀作用,而且害虫对ICP和VIP产生交互抗性的几率也很小,因此转VIP植物研究受到了科学家的青睐,并已有不少成功的报道和专利。目前为止,已经利用VIP3构建了转基因水稻、转基因玉米、转基因棉花等多种转基因作物。     

生物杀虫剂破坏素A与阿维菌素合理混配对苹果黄蚜毒力较高

<正>破坏素A由金龟子虫生真菌绿僵菌分泌,是一种对昆虫类具有广谱的杀虫特性的生物毒素,具有高效低毒,对环境无污染,不易产生抗性等特点。但其成本较高,很难大面积推广使用。为了更科学合理地选择防治苹果黄蚜的药剂,山西大学应用生物学研究所采用浸虫法测定了破坏素A和杀虫剂1.8%阿维菌素EC、4.5%高效氯氰菊酯EC、10%吡虫啉WP、40%啶虫脒WG、10%烯啶虫胺AS等对苹果黄蚜的毒     

黄绿绿僵菌分生孢子悬乳剂与低剂量阿维菌素联合防治Q型烟粉虱效果好

正烟粉虱是重要的入侵农业害虫,已对众多常规杀虫剂产生了高度抗性。安徽农业大学植保学院、中国烟草总公司青州烟草研究所、中国农科院植保所等单位合作,针对烟粉虱的高效治理问题,通过室内和田间联合应用昆虫病原真菌与化学农药,评价其是否对烟粉虱防治具有协同增效作用,以便为烟粉虱的有效防控提供新的途径。研究人员在前期试验已经筛选到一株对Q型烟粉虱毒力较高的黄绿绿僵菌(Metarhizium flavoviride)菌株     

第三代农药——合成昆虫激素

使用化学农药防治农作物病虫害,是提高农业产量的一项重要措施。早期是使用硫酸铜和砷酸铅等“第一代农药”,已有上百年的历史。二次世界大战后,发现滴滴涕具有良好的杀虫效果,从此开始生产和使用有机合成农药如有机氯、有机磷和氨基甲酸脂类农药等,收到了巨大的防治效果。可惜这些“第二代农药”的成功时间不长,到现在已有二百多种昆虫对不同的农药产生了抗性,减低了防治效果,同时造成环境污染,农药公害已成为当前的严重问题。近年来,由于昆虫生理学基     

华北地区棉铃虫对Bt杀虫蛋白的抗性监测

采用Bt可湿性粉剂标样和含单一Bt杀虫蛋白CryⅠA(c)的MVPⅡ水剂,研究改进了棉铃虫对Bt杀虫蛋白的抗性测定方法.1996～1998年进行华北地区棉铃虫对Bt制剂的抗性监测,结果表明,河北省邱县、冀州市、山东省高密市、河南省西华县棉铃虫与敏感种群相比的抗性指数(RR)为1.3～5.3倍;用诊断剂量法测定,只在1998年检测到山东高密棉铃虫的抗性个体频率为0.9%,其余均为0.1998年测定棉铃虫对CryⅠA(c)敏感性,与室内种群相比,河北邱县、冀州和山东高密棉铃虫种群对CryⅠA(c)的相对RR值分别为4.9、3.9和3.8倍,对Bt粉剂的相对抗性指数(RR)分别为1.1、1.4和1.6倍;用转Bt基因棉叶直接测定,田间棉铃虫的死亡率降低,表明用CryⅠA(c)进行测定与用转Bt基因棉叶直接测定结果相关性较大.     

植食性昆虫嗅觉识别植物挥发物机制的研究进展

自然环境中,昆虫与植物间存在密切的联系及持续的相互作用,其中植食性昆虫主要依靠嗅觉识别植物产生的挥发物来区分寄主或非寄主植物,研究植食性昆虫嗅觉对寄主植物挥发物的感受机制,有助于揭示植食性昆虫与寄主植物协同进化关系,筛选植物抗性品种及开发害虫绿色防控技术。本文综述了植物挥发物种类及特性和植食性昆虫对植物挥发物的响应、触角嗅觉感器神经元类型及功能、触角嗅觉相关蛋白种类及其功能,展望了昆虫化学生态研究中最新的研究思路、方法,为害虫的无公害防治提供理论依据。     

苏云金杆菌Cry8Ea2蛋白的分离纯化及生物活性测定

Cry8Ea2蛋白是一种新型苏云金杆菌杀虫晶体蛋白。通过穿梭载体pSXY422b将cry8Ea2导入Bt无晶体突变菌株中,获得工程菌HD8Ea2。Cry8Ea2蛋白在工程菌中获得表达。通过分子筛层析,成功获得纯化的130 kDa活性毒素蛋白。用改进的生物活性测定方法进行Cry8Ea2蛋白对华北大黑鳃金龟和暗黑鳃金龟一龄幼虫的杀虫活性测定,LC50分别为0.267 9μg/mL和0.071 9μg/mL。研究首次发现Cry8Ea2蛋白对华北大黑鳃金龟具有较高毒力,拓展了该蛋白的杀虫谱,为转基因工程提供了新资源。     

转Cry2A基因抗虫甘蔗植株的培育

Bt基因具有广谱杀虫性,培育转基因抗虫品种为甘蔗病虫害防治提供了新思路。为了检验Cry2A基因对甘蔗螟虫的防治效果,本研究构建了由玉米Ubi启动子驱动的Cry2A基因高效植物表达载体Cry2A-3300,利用农杆菌介导技术,对甘蔗胚性愈伤组织材料进行遗传转化,经过筛选培养及再生培养共得到46株抗性植株。对抗性植株进行PCR扩增检测,15株呈阳性;进一步利用RT-PCR,表明外源基因Cry2A在转录水平上得到有效表达。室内抗虫鉴定的结果表明Cry2A基因可有效抑制害虫的生长,这将有利于后期进行田间防治。     

葡萄霜霉病研究进展

文章介绍了葡萄霜霉病病害症状及侵染循环过程,归纳了其对卵孢子的形成发育及该病菌侵染后相关分泌蛋白的产生与变化,总结了葡萄霜霉病的致病机理。同时针对目前葡萄霜霉病的防治手段,分别从选育抗性品种、农业物理防治、生物防治、化学防治及综合防治等方面进行梳理与综述,以期为后续的葡萄霜霉病的研究与病害治理提供参考。     

利用叶蝉评价转基因玉米对非靶标生物的风险

转基因抗虫作物应用是替代杀虫剂的重要途径。但转基因作物可能存负面效应,特别是对非靶标生物的影响及害虫产生抗性。采用直接和陷阱调查结合方法,连续多年对转Cry1Ac 抗虫基因玉米实验田叶蝉和主要节肢动物数量动态跟踪调查,结果发现叶蝉是玉米田优势非靶标生物种群之一,中期发生比例占刺吸式害虫的28.9%~43.1%,且种群动态与主要非靶标节肢动物群落动态基本一致。又鉴于叶蝉直接刺吸接触到Bt 杀虫蛋白,可直接反映转基因作物对非靶标生物的安全性,因此可利用叶蝉作为转基因抗虫玉米安全性评价指示生物来评价转基因玉米对非靶标生物群落风险,田间测试结果证明此方法是可行的。     

新疆监测棉铃虫自然种群对棉抗性频率

<正>为监测新疆棉区棉铃虫田间种群对Bt棉的抗性频率,新疆农科院植物保护研究所研究人员在2010年和2011年分别采集石河子和喀什地区莎车的棉铃虫单雌系,以Cry1Ac毒蛋白作为人工饲料,用单雌系F1/F2代法进行棉铃虫种群抗性个体检测。2010年筛选了123个石河子的棉铃虫单雌     

镰刀菌毒素对植物形态和结构的影响

镰刀菌毒素是镰刀菌产生的非寄主选择性毒素,可导致植物萎蔫、根腐、穗腐等各种病症。本文综述了镰刀菌毒素的主要种类、产毒菌种及其侵染的主要植物,毒素作用机理及其对植株外观形态、细胞及细胞器结构、维管束等的影响,并提出了镰刀菌毒素研究在抗性材料筛选和抗性机理研究方面的应用前景。     

棉铃虫对转Cry1Ac基因棉的抗性遗传及AFLP标记研究

抗性遗传分析结果表明,转Cry1Ac基因棉选育抗性棉铃虫(Helicoverpa armigera(Hübner))对Bt毒素Cry1Ac的抗性遗传方式为不完全隐性,其回交后代(BC)用40μg.ml-1Cry1Ac的饲料饲喂5 d后,存活虫数∶死亡虫数的比例为1∶1(X2相似文献   

农作物收获前黄曲霉毒素污染与控制措施

黄曲霉毒素(aflatoxin,AFT)是曲霉属真菌产生的一大类生物毒素,是危及食品安全和人类健康的主要物质之一。农产品收获前黄曲霉毒素污染是热带、亚热带地区普遍存在的问题,其中在玉米、花生、棉籽、辣椒籽和一些木本坚果及其产品中尤为严重。国内外现有研究结果表明,多种因素可影响作物收获前黄曲霉毒素污染,其中干旱和高温的综合胁迫是最主要的环境因素。作物抗性对降低毒素污染具有重要作用。综合运用分子生物学及常规育种技术改良作物品种对黄曲霉菌侵染或产毒的抗性以及对其他病虫害及干旱的抗(耐)性,是解决黄曲霉毒素污染问题的重要途径。作物生产过程中病虫害的防治和合理的田间管理是作物收获前黄曲霉毒素污染的有效防控措施。