作物抗虫基因工程及其安全性

利用基因工程培育抗虫新品种是农作物害虫防治的有效途径.本文综述了来自细菌的Bt基因及来源于植物的蛋白酶抑制剂基因、凝聚素基因、α-淀粉酶抑制剂基因等转基因植物的防治效果,探讨了它们的安全性,并指出了理想杀虫剂应具备的基本特征。 Abstract:Genetically engineered crop resistance to insects and pests offers a method of crop protection.In this review,we focus primarily on those genes with demonstrated effects in transgenic plants,including Bt toxins genes and those derived from plants,such as protease inhibitor genes,alpha-amylase inhibitor genes,lectin genes.The biosafety of insect resistance transgenic crop and the characteristics of and‘ideal' new pesticide are discussed.     

不结球白菜种质资源对TuMV的抗性鉴定与评价

分别利用苗期人工接种鉴定及ELISA检测方法,对127份不结球白菜种质资源进行芜菁花叶病毒(TuMV)的抗性鉴定。结果显示,苗期人工接种鉴定的病情指数(DI)分布在3.55~95.68之间,不同种质间表现出较大的抗性差异。不同抗性级别的次数分布图基本符合正态分布,略向感病区域偏离。基于病情指数的聚类分析结果与抗病性分级基本一致。通过苗期鉴定共筛选获得高抗TuMV的不结球白菜种质6份,抗病种质13份,其主要农艺性状表现出一定的多样性。其中叶面皱缩和具有刺毛的抗病材料所占比例较高,可能与TuMV抗性存在一定的相关性。ELISA检测结果显示,117份供试种质的P/N值分布在3.10~25.37之间,不同种质间表现出病毒含量的差异,但与DI值未呈现明显相关性,可作为抗病材料筛选的辅助指标。     

朱砂叶螨对三种杀螨剂的抗性选育与抗性风险评估

为评价朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus对3种杀螨剂的抗性风险,在实验室抗性品系选育基础上,应用数量遗传学中的域性状分析法,研究了朱砂叶螨北碚种群对甲氰菊酯、阿维菌素和哒螨灵3种杀螨剂的抗性现实遗传力,并对3种药剂在不同杀死率下抗性发展的速率进行了预测。结果表明：分别单一连续汰选16代后,朱砂叶螨对甲氰菊酯、阿维菌素的抗性倍数分别达26.54和4.51倍,对哒螨灵表现为敏感性降低（抗性倍数为1.16倍）;朱砂叶螨对甲氰菊酯、阿维菌素和哒螨灵的抗性现实遗传力分别为0.2472,0.1519和0.0160。在室内选择条件下,杀死率为50%～90%时,要获得10倍抗性,甲氰菊酯仅需要13～6代,阿维菌素需要约21～10代;哒螨灵需要约197～89代;在田间选择,三种药剂都将需要更长的时间。抗性筛选16代结果表明,抗性风险较高的是菊酯类的甲氰菊酯,其次是生物源农药阿维菌素,杂环类的哒螨灵抗性风险较小。试验结果可为朱砂叶螨抗性治理提供参考。     

不同地区苹果绵蚜对三种杀虫剂的抗性监测

【目的】了解苹果绵蚜Eriosomalanigerum对不同类别杀虫剂的抗药水平,为田间苹果绵蚜化学防控过程中的药剂选择提供理论基础。【方法】2018年6-7月间,采用玻璃管药膜法测定了3省14个地区苹果绵蚜对阿维菌素、高效氯氰菊酯和吡虫啉的抗药性。【结果】研究表明,西安杨凌地区苹果绵蚜种群对阿维菌素的抗性水平最低,LC50值仅为6.813 mg/L;烟台招远地区苹果绵蚜种群对阿维菌素的抗性水平最高,LC50值为79.496 mg/L。多数地区苹果绵蚜种群对高效氯氰菊酯的抗药水平较低,其中烟台龙口地区抗药水平最低,LC50值为4.341 mg/L,烟台栖霞地区抗药性最高,LC50值为37.689 mg/L。青岛即墨地区苹果绵蚜种群对吡虫啉的抗性水平最低,LC50值仅为5.261 mg/L;烟台招远地区苹果绵蚜种群对吡虫啉已经产生了中等水平的抗性(RR=10.859),LC50值为57.128 mg/L。不同虫态抗药性检测表明,除了烟台蓬莱地区的若蚜对阿维菌素和吡虫啉出现了抗药性提高的现象外,其它大部分苹果绵蚜3龄若蚜对药剂的抗性与成蚜相近。【结论】苹果绵蚜在北方大部分地区对常用杀虫剂的抗药性保持在低水平或敏感状态。在今后防治中应继续坚持交替轮换的用药原则,防止苹果绵蚜抗药性的产生。     

玉米种质资源抗弯孢菌叶斑病特性研究

针对近年弯孢菌叶斑病日益严重的发生趋势,对1698份玉米种质(自交系、群体、杂交种以及特殊材料)进行了抗弯孢菌叶斑病鉴定。结果表明,中国玉米种质抗性较引进种质抗性好;不同省份所供种质抗性存在差异,北京、四川、广西种质总体抗性较好;在新选育的自交系中,鉴定出12份高抗材料;在当前培育的杂交种中,有22份高抗或抗弯孢菌叶斑病;玉米对弯孢菌叶斑病抗性在相同核基因、不同细胞质种质间无差异;玉米抗大斑病基因对抗弯孢菌叶斑病无效。     

家蝇对拟除虫菊酯抗性机理研究进展

本文概述了家蝇对拟除虫菊酯的抗性机制 ,特别是结合我国室内培育的抗拟除虫菊酯家蝇品系 (Dec R和 2Cl R) ,探讨了Na+通道、神经递质释放、ATPase、蛋白质磷酸化等与家蝇Kdr抗性的关系 ,从多方面证明了神经敏感性降低是家蝇对拟除虫菊酯产生抗性的重要机制。     

肠道菌群对耐碳青霉烯类肠杆菌科细菌定殖抗性的研究进展

耐碳青霉烯类肠杆菌科细菌(carbapenem-resistant Enterobacteriaceae,CRE)在肠腔中定殖通常先于或并存于CRE的感染.正常情况下,定殖的CRE、肠道菌群和宿主相互作用,处于稳定平衡的状态,当肠道菌群出现失调时,肠道正常菌群失去对定殖CRE的抵抗力,增加CRE感染的风险.大量研究表明...     

应用分子标记技术改良京作1号的稻瘟病抗性

稻瘟病是危害水稻产量的重要生物胁迫之一。实践证明,解决这一问题的最有效方法是培育具广谱、持久稻瘟病抗性的品种并推广种植。本研究以优质、高产、感稻瘟病的京作1号为轮回亲本,与稻瘟病抗性基因Pi9、Pigm和pi21的供体材料进行杂交、回交和复交,结合分子标记辅助选择和农艺性状筛选,培育不同的单基因导入系和聚合系。苗期人工接种多个稻瘟病菌的结果显示,Pi9抗性改良系的抗性频率达到100%,Pigm抗性改良系平均为90%,均极显著高于轮回亲本京作1号的抗性频率,且农艺性状与京作1号基本一致。pi21抗性改良系的抗性水平与京作1号没有明显差异,单株产量极显著低于京作1号。与轮回亲本相比,Pi9和pi21聚合系的抗性频率极显著提高,达到93.33%,但单株产量明显降低。研究结果证实了Pi9和Pigm基因在大幅度提高抗瘟性的同时对主要农艺性状影响小,都具有较大的育种利用价值。基因pi21抗谱较窄,抗性不强,且可能存在对产量的负效应,不宜单独用来改良水稻品种的稻瘟病抗性,需要与抗性强的主基因聚合,通过多次回交和自交打破该基因与产量的不利连锁累赘。     

APETALA1突变影响WRKY基因的基础表达

拟南芥APETALA1（AP1）既是一个花分生组织特征基因又是一个花器官特征基因,在花器官发育中控制花萼和花瓣的发育。通过GUS染色进一步证实AP1主要在茎尖、花萼、花瓣和花托的位置表达。启动子分析发现,AP1启动子区包含了包括W-box在内的大量顺式作用元件,暗示相关转录调控因子参与了对AP1的调控。21个WRKY基因单突变后并不改变AP1在花中的表达,但是AP1突变则增强了检测的10个WRKY基因中7个WRKY基因的表达,暗示AP1参与了对WRKY基因的基础表达的调控。这个结果也暗示AP1可能通过控制花萼和花瓣的发育从而参与了对花的基础抗性。     

水稻抗稻飞虱基因遗传与定位研究进展

褐飞虱(Nilaparvata lugens St(a)l)、白背飞虱(Sogatella furcifera Horvath)和灰飞虱(Laodelphax striatellus Fallén)是水稻生产上的重要害虫,给我国水稻生产造成了严重的经济损失.培育和利用抗虫品种是防治稻飞虱经济有效的措施.抗性遗传和抗性基因研究是进行抗虫育种的基础.目前,有关水稻抗褐飞虱基因的遗传与定位研究取得了较大进展,包括21个主基因、50余个QTLs和许多褐飞虱抗性相关基因被发掘、定位与克隆,而白背飞虱和灰飞虱抗性基因尚有待进一步发掘和鉴定.此外,今后应加强稻飞虱抗性基因在生产上的应用.