转Bt基因棉田生物多样性及棉铃虫Helicoverpa armigera Hübner控制机制研究

转Bt基因棉田生物多样性及棉铃虫Helicoverpa armigera Hübner控制机制研究

郭庆龙[1]2007年在《棉铃虫对4种杀虫剂的抗性现状及Bt棉对棉铃虫抗药性的影响》文中指出本研究利用氰戊菊酯、辛硫磷、灭多威和硫丹4种代表性杀虫剂对我国山东泰安、山东夏津、湖北天门3个地理种群棉铃虫Helicoverpa armigera (Hübner)进行了抗性测定;利用增效剂法和生化测定方法检测了3种群棉铃虫抗药性机理;利用点滴法进行了高效药剂的筛选;研究了转Bt基因棉对棉铃虫抗药性及其机理的影响。主要结果如下:1.采用FAO推荐的微量点滴法,测定了山东泰安、山东夏津和湖北天门叁个棉区棉铃虫种群对4种代表性杀虫剂的抗性水平。结果表明:氰戊菊酯对山东泰安、山东夏津、湖北天门棉铃虫的的LD50分别为115.22μg·g~(-1)、367.01μg·g~(-1)和495.23μg·g~(-1),与敏感种群相比,抗性分别达315.8倍、1005.8倍和1357.2倍,3种群棉铃虫对氰戊菊酯均产生了高水平抗性。辛硫磷对山东泰安、山东夏津、湖北天门棉铃虫的LD50分别为11.929μg·g~(-1)、14.413μg·g~(-1)和27.079μg·g~(-1),与敏感种群相比,抗性分别为1.8倍、2.2倍和4.1倍,3种群棉铃虫对辛硫磷均处于低抗或较敏感水平。灭多威对山东泰安、山东夏津、湖北天门棉铃虫的LD50分别为33.696μg·g~(-1)、44.982μg·g~(-1)和27.547μg·g~(-1),与敏感种群相比,抗性分别为4.7倍、6.2倍和3.8倍,3种群棉铃虫对辛硫磷均处于低抗水平。硫丹对山东泰安、山东夏津、湖北天门棉铃虫的LD50分别为103.69μg·g~(-1)、57.455μg·g~(-1)和25.903μg·g~(-1),与敏感种群相比,抗性分别为1.9倍、1.1倍和0.5倍,3种群棉铃虫对硫丹均处于敏感水平。与2001年测定结果相比,3种群棉铃虫对4种杀虫剂的抗性都有不同程度的衰退,衰退程度主要与转Bt基因棉的种植有关。2.增效剂对药剂的增效作用表明,棉铃虫对氰戊菊酯的抗性主要由棉铃虫体内的多功能氧化酶解毒作用的增强引起的,酯酶活性的提高和表皮穿透率的降低也是引起棉铃虫对氰戊菊酯抗性的重要原因;对辛硫磷和灭多威的抗性主要由酯酶活性的提高引起的,与谷胱甘肽-S-转移酶活性的增强和表皮穿透率的降低也有一定关系;因棉铃虫种群对硫丹处于敏感水平,各增效剂的增效作用均不明显。3.生化测定表明,3个棉铃虫抗性种群在蛋白含量、P450含量、羧酸酯酶比活力、乙酰胆碱酯酶比活力、谷胱甘肽-S-转移酶比活力、谷胱甘肽含量方面均显着高于敏感种群,说明棉铃虫田间抗性种群抗性机理复杂,多功能氧化酶、水解酶和谷胱甘肽-S-转移酶解毒代谢能力的增强以及靶标酶的钝化是引起棉铃虫抗药性的主要原因。各种群间的抗药性水平又与不同的地理种群抗药性机理有着密切关系。4.转Bt基因棉对棉铃虫幼虫存活率、蛹重以及未成熟期历期都有显着影响,3d和6d幼虫存活率都显着低于其它种群,6d幼虫虫重和蛹重显着低于其它种群,未成熟期显着长于其它种群。用含转Bt基因棉叶的饲料饲喂4代后,经普通饲料稳定后幼虫存活率、6d幼虫虫重、蛹重以及未成熟期历期均有明显恢复,但仍略低于夏津种群。5.在室内不接触任何药剂的情况下,用普通人工饲料饲喂田间抗性种群5代后,该种群对氰戊菊酯、辛硫磷、灭多威和硫丹的抗性倍数衰退率分别为40.8%、8.08%、8.71%和4.46% ,而用混有转Bt基因棉叶的人工饲料饲养该种群棉铃虫4代并用普通饲料稳定一代后,对4种药剂的抗性衰退率分别为78.16%、28.26%、27.95%和23.94%。说明近年来棉铃虫田间种群对化学杀虫剂的抗性衰退不仅与田间用药量的降低有关,还与棉铃虫取食转Bt基因棉有关。6.通过生化测定得出,转Bt基因棉对棉铃虫抗药性的影响主要与多功能氧化酶的解毒作用有关,乙酰胆碱酯酶、羧酸酯酶、谷胱甘肽-S-转移酶的比活力的差异及其羧酸酯酶结构的改变也是转Bt基因棉对棉铃虫抗药性影响的因素之一。

孙志新[2]2008年在《棉铃虫对双价(Bt+CpTI)抗虫棉抗性筛选及抗性机理的初步研究》文中提出棉铃虫Helicoverpa armigera(hübner)是世界性重要农业害虫,20世纪90年代以来,在我国连年暴发,对我国棉花生产的稳定发展构成极大威胁。转基因棉的大面积推广种植有效的控制了棉铃虫的暴发危害。由于转基因棉花在整个生育期都连续表达毒蛋白,从而使棉铃虫一直处于毒蛋白的持续选择压力下,棉铃虫对抗虫棉的抗性风险已经成为影响其使用寿命的关键因素。棉铃虫的室内抗性筛选,可以得到棉铃虫抗性种群,为抗性机理的研究打下基础。调查田间棉铃虫对转基因抗虫棉的敏感性水平,检测田间低水平的抗性基因频率,将为抗性治理策略的制定和实施提供可靠的依据。本文使用转基因棉花的种子粉作为毒蛋白来源对棉铃虫进行了室内筛选;研究了抗性棉铃虫体内酶系活力的变化;对2007年山东安丘、河北保定和河南安阳的田间棉铃虫种群对Cry1Ac的抗性基因频率进行了估算。1、棉铃虫室内抗性种群的筛选以双价(Bt+CpTI)抗虫棉(中棉所41)作为毒蛋白来源对2005年采自河南安阳的棉铃虫种群进行抗性筛选,以单价(Bt)抗虫棉(中棉所44)种子粉和常规棉(中棉所49)种子粉筛选的棉铃虫品系作为对照。用转双价基因棉筛选的棉铃虫品系为AYBC,用转单价基因棉筛选的品系为AYBT,饲喂常规棉的棉铃虫品系为AYCK。经14代筛选,AYBC品系和AYBT品系对Cry1Ac的抗性分别上升到4.0倍和4.6倍,AYBC品系和AYBT品系在毒饲料上生长5天后的发育进度为6.0-7.0,饲喂常规棉的棉铃虫AYCK品系发育进度为11.0左右,使用同一剂量对棉铃虫进行筛选,发育进度有上升趋势。本研究为研究棉铃虫抗性产生机理奠定了基础。2、转基因棉对棉铃虫几种主要酶系活性的影响研究了转双价基因棉(中41),转单价基因棉(中44)对棉铃虫幼虫中肠内解毒酶、保护酶和中肠蛋白酶的活性的影响,测定比较了12代连续取食含有转基因棉种子粉的人工饲料的棉铃虫中肠叁种酶系的活性。研究表明,α-乙酸萘酯酶和谷胱甘肽-S-转移酶活性在双价和单价品系中均有所下降,其中在双价品系中检测不到谷胱甘肽-S-转移酶活性。保护酶系的活性差异不显着。总蛋白酶的活性差异不显着,在双价和单价品系中强碱性类胰蛋白酶的活性高于对照品系,分别为对照品系的3.00倍和4.00倍,弱碱性类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶的活性显着低于对照品系。3、不同地区棉铃虫种群对Cry1Ac制剂MVPⅡ粉剂的敏感性差异用毒蛋白涂表法测定了2006年和2007年山东安丘、河北保定和河南安阳的棉铃虫田间种群对Cry1Ac的敏感性水平,结果表明叁个种群之间对Cry1Ac的敏感性差异不显着,相对敏感性指数均为敏感品系的1.1-1.7倍,说明叁个地区棉铃虫田间种群对Cry1Ac还没有产生明显的抗性。4、棉铃虫田间种群对Cry1Ac抗性基因频率的估算对2007年山东安丘,河北保定和河南安阳的田间棉铃虫种群进行了抗性基因频率估计。经检测,2007年山东安丘种群的抗性基因频率为1.7×10~(-3),河北保定种群的抗性基因频率为2.0×10-3,河南安阳种群的抗性基因频率为0~2.9×10~(-3),由田间监测的结果可知,目前大田棉铃虫确实有一小部分个体对Cry1Ac的敏感性降低,但叁个地区的种群对Cry1Ac还未产生明显抗性,抗性基因频率处于正常水平。棉铃虫对Bt抗虫棉的抗性风险依然存在,需要尽快启动全国性的早期抗性检测和预警工作。

张万娜[3]2016年在《棉铃虫保幼激素作用机制及其对Bt抗性适合度代价的调控》文中指出棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)属于鳞翅目夜蛾科,广泛分布在世界各地,危害棉花、谷物、玉米、小麦等多种农作物,造成重大的经济损失,是我国的一种重要的农业害虫。Bt棉花的种植有效地控制了棉铃虫的发生危害,但是由于转基因作物的大面积种植,许多害虫一直处于Bt的选择压下,使得多种靶标昆虫具有产生抗性的风险。美国东南部的棉铃虫、印度的红铃虫在田间都对Bt棉花产生了抗性,且我国Bt棉花高强度种植地区的棉铃虫耐受性正逐年提高。因此,棉铃虫对Bt的抗性问题已成为影响Bt棉花持续发展的关键因素。靶标害虫的Bt抗性适合度代价是影响其抗性发展速度的重要因素之一,生殖适合度代价决定着生物种群的繁衍,因此,明确Bt抗性的生殖适合度代价机理可为制定相应的抗性治理策略提供重要依据。本文对不同地区的棉铃虫抗、感品系的生殖适合度进行分析,并利用转录组鉴定了参与保幼激素调控的新基因,并对这些基因在棉铃虫发育过程中表达模式及有关基因对棉铃虫生殖发育的影响进行了研究。主要研究成果如下:选用采自于不同地区的3组室内饲养的抗感品系(96S与BtR,LFS与LF120,XJS与XJ20),分析了抗、感棉铃虫的生殖指标、卵巢发育状态及保幼激素滴度。结果表明敏感品系96S,LFS和XJS的产卵量分别为817.15±27.32、712.35±23.16和833.96±29.43,显着的高于抗性品系(565.60±16.40-666.74±28.12);敏感品系的卵孵化率为55.19-69.51%,是抗性品系的1.25-2.75倍。比较抗、感品系棉铃虫卵巢发育状况发现,抗性品系的成熟卵比率和卵巢比重在羽化后2-5d显着低于敏感品系。此外测定了调节鳞翅目昆虫生殖的JH滴度,结果发现抗性棉铃虫的JH含量普遍高于敏感品系,LF120在羽化后1-3d显着高于敏感品系LFS,在羽化后4-6d无差别,而XJ20在整个成虫发育期的JH含量均高于敏感品系XJS。对棉铃虫不同发育时期的个体进行转录组测序并拼接,总共获得了177539个unigenes,从中鉴定了21个参与JH合成和代谢的新基因。通过对棉铃虫体内的JHⅢ含量测定发现,JHⅢ滴度在2龄、3龄和4龄初期都有一个小高峰,根据保幼激素和滴度变化和合成代谢基因的时间表达谱分析发现,法尼焦磷酸合成酶FPPS4是调节JH合成中的关键酶,保幼激素环氧水解酶JHEH2在JH代谢中发挥着重要作用。为了分析保幼激素对发育的影响,用不同浓度的Methoprene处理棉铃虫,结果发现2龄和5龄幼虫对Methoprene的敏感性较高。低浓度Methoprene处理2龄棉铃虫后幼虫的发育龄期的延长0.3-0.8d,2.5μg/μl的Methoprene抑制棉铃虫的发育幼虫死亡率达到60%,5μg/μl的浓度处理时幼虫的死亡率达到95%;3龄棉铃虫受低浓度激素类似物处理后幼虫期发育历期延长2d,而幼虫死亡率在不同浓度的Methoprene处理下变化不大,约为18%-23%,当浓度达到5μg/μl时,幼虫死亡率为45%;5龄棉铃虫幼虫对高浓度Methoprene敏感,当浓度达到5μg/μl时,幼虫死亡率达到80%。对Methoprene处理和对照处理组的5龄幼虫进行转录组测序,得到了棉铃虫的50481个unigenes,经差异基因分析发现两种群上调表达的基因有583个,下调表达的基因有3833个。发现JH代谢和蜕皮激素分子作用机制的相关基因上调表达,参与JH合成的细胞色素P450及其他基因下调表达。荧光定量结果进一步分析了Methoprene对JH合成代谢及调控因子的影响。在转录组测序的基础上,克隆分析了棉铃虫JH受体Met,调控因子Kr-h1以及FTZ-F1基因。Met、Kr-h1及FTZ-F1都具有保守的DNA结合位点,与其他昆虫的序列有高度的相似性。荧光定量分析结果表明Met、Kr-h1和FTZ-F1在棉铃虫的整个发育历期都有表达,幼虫的变态前期表达量较高,蛹期表达量较低。在成虫期,Met在雌性成虫中的表达量是雄性成虫的2.5倍,同时Met和Kr-h1在卵巢,脂肪体内高表达。利用RNA干扰技术对这叁个基因进行功能分析,发现Met和Kr-h1基因干扰后棉铃虫蛹化启动时间提前48h,并且诱导蜕皮激素相关基因的表达水平上升了1.5-4倍;在棉铃虫成虫中,Met和Kr-h1干扰个体的产卵量下降45%,卵孵化率降低36%。FTZ-F1基因干扰后影响5龄幼虫的蜕皮,同时FTZ-F1干扰后诱导保幼激素的合成基因JHAMT的表达量上升2-6倍,抑制Kr-h1的表达。

刘孝明[4]2015年在《钙调磷酸酶调控家蚕和棉铃虫性信息素合成机制研究》文中研究表明鳞翅目蛾类性信息素一般是由雌蛾性信息素腺体(Pheromone gland,PG)合成并释放用来吸引异性前来交配并繁殖后代的关键因子,其生物合成和释放主要受到性信息素合成激活神经肽(Pheromone Biosynthesis Activating Neuropeptide,PBAN)的调控。PBAN的作用机制在不同昆虫间既有普遍性,又存在一定的差异性,研究PBAN调控的信号转导机制对了解昆虫性信息素合成机理及物种的进化有重要意义。作为PBAN信号转导途径的关键酶,钙调磷酸酶(Calcineurin,CaN)调控性信息素的合成,但其调控机制及其调控的下游靶标至今仍不清楚。本研究以家蚕Bombyx mori和棉铃虫Helicoverpa armigera为主要对象,利用分子生物学以及生物化学等方法,研究了家蚕和棉铃虫CaN的分子特性、CaN下游靶标的分子鉴定及其对靶标调控机制。主要结果与结论如下:1.家蚕性信息素腺体脂肪酰基还原酶(BmpgFAR)基因的蛋白水平表达分析BmpgFAR基因在Gen Bank的登录号为:NM_001043502,基因序列全长2152 bp,编码460个氨基酸残基,预测蛋白相对分子量为52325.3Da。利用自制的BmpgFAR多克隆抗体检测BmpgFAR在性信息素腺体中的发育表达模式,结果表明,BmpgFAR基因的蛋白表达模式从羽化前48 h开始表达,逐渐增加,到羽化后24 h达到高峰,随后缓慢地逐渐降低,这与之前研究的转录表达模式相类似(Moto et al.,2003),均在性信息素合成的关键时期高水平表达。暗示了BmpgFAR基因在家蚕B.mori性信息素生物合成中起着重要的作用。2.家蚕钙调磷酸酶(CaN)对BmpgFAR的调控机制利用免疫共沉淀等方法检测CaN对FAR的调控作用,结果表明,PBAN刺激后CaN活性增加,同时BmpgFAR的苏氨酸位点磷酸化水平与对照相比显着降低;CaN被抑制后,与对照(无抑制剂)相比,BmpgFAR的苏氨酸位点的磷酸化水平显着上升。这些结果表明:在PBAN调控家蚕性信息素合成的过程中CaN是通过去磷酸化作用激活BmpgFAR,且作用于BmpgFAR的苏氨酸位点。3.棉铃虫性信息素腺体CaN基因的功能分析通过对棉铃虫性信息素腺体组织转录组测序分析获得棉铃虫CaN基因序列,序列分析表明:棉铃虫CaN基因有两个亚基,催化亚基A和结构亚基B,生物信息学分析表明:CaN催化亚基A(CaNA)的c DNA序列开放阅读框全长为1488 bp,编码495个氨基酸残基,预测蛋白相对分子量为55946.8 Da,与其他昆虫CaNA基因的氨基酸序列一致性较高;CaN结构亚基B(CaNB)的c DNA序列开放阅读框全长为513 bp,编码170个氨基酸残基,预测蛋白相对分子量为19356.9 Da,与其他昆虫CaNB基因的氨基酸序列一致性较高。催化亚基CaNA转录水平发育表达分析显示,CaNA基因表达是时间依赖型的,从羽化前48 h开始表达,逐渐增加,到羽化后24 h达到高峰,至羽化后72 h开始下降,这与棉铃虫性信息素合成关键时期相一致。RNAi介导的棉铃虫CaNA基因的沉默和CaN特异性抑制剂处理都明显地抑制了性信息素的合成,这些结果均表明CaN参与PBAN调控棉铃虫性信息素合成。4.棉铃虫性信息素腺体乙酰辅酶A羧化酶(ACC)基因的功能分析通过对棉铃虫性信息素腺体组织转录组测序分析得到棉铃虫ACC基因序列,生物信息学分析表明,ACC基因c DNA序列开放阅读框全长为7092 bp,编码2363个氨基酸残基,预测蛋白相对分子量为265444.5 Da,与其他昆虫ACC基因的氨基酸序列一致性较高。转录水平发育表达分析显示,ACC基因表达具有典型的时间依赖型,从羽化前48 h开始表达,逐渐增加,到羽化后24 h达到高峰,至72 h开始下降,蛋白水平发育表达与转录水平类似,这与棉铃虫性信息素合成关键时期相一致。RNAi介导的棉铃虫ACC基因的沉默和ACC特异性抑制剂处理都明显地抑制了性信息素的合成,这些结果均表明ACC基因参与PBAN调控棉铃虫性信息素合成。5.棉铃虫性信息素腺体CaN对ACC的调控机制GC/MS结果显示PBAN处理后性信息素产量从0 min到60 min逐渐增加,在这个过程中,ACC活性也相应的逐渐显着上升;而当CaN被抑制后ACC活性则显着受到抑制,表明CaN通过调控ACC的活性进而促进性信息素的合成。PBAN依赖的磷酸化蛋白质组学分析表明:PBAN刺激后,PG中ACC和CaN的磷酸化水平都发生了显着变化,ACC磷酸化水平显着降低,而CaN磷酸化水平显着上升。进一步的磷酸化蛋白质组学分析表明:CaN被抑制后,与对照相比ACC的磷酸化水平显着升高。这些结果表明:在棉铃虫中,CaN在PBAN的刺激下,通过去磷酸化激活ACC,进而调控棉铃虫性信息素生物合成。

SHA, Pin-jie, FAN, Yin-jun, WANG, Zhi-chao, SHI, Xue-yan[5]2015年在《Response dynamics of three defense related enzymes in cotton leaves to the interactive stress of Helicoverpa armigera (Hübner) herbivory and omethoate application》文中研究表明转Bt基因棉田生物多样性及棉铃虫HelicoverpaarmigeraHübner控制机制研究

曹欢[6]2013年在《棉铃虫Helicoverpa armigera (Hübner)和烟青虫H.assulta(Guenée)幼虫味觉感受的比较研究》文中进行了进一步梳理植食性昆虫的化学感受系统主要包括嗅觉和味觉感受系统,在昆虫的寄主选择、取食、交配和产卵等过程中起着重要的作用。鳞翅目夜蛾科昆虫棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)及其近缘种昆虫烟青虫H. assulta (Guenée)形态特征相似,能够在实验室条件下杂交。但是棉铃虫是典型的多食性昆虫,能够取食30多个科的植物,而烟青虫是寡食性昆虫,只取食烟草、辣椒等少数茄科植物。那么棉铃虫和烟青虫寄主差异的机制是什么?化学感受特别是味觉感受在寄主选择中起着什么样的作用?本论文试图在味觉感受机制上分析棉铃虫和烟青虫寄主差异的原因。首先,从电生理学上测定棉铃虫和烟青虫幼虫对寄主不同次生代谢物质和初级代谢物质的反应;其次,在行为学上分析幼虫对不同代谢物质的取食选择;进一步,比较两种幼虫外周味觉神经元到中枢神经神经系统的投射通路和投射位置差异,以分析这两种昆虫幼虫取食选择的味觉基础。主要研究内容和结果如下:棉铃虫和烟青虫幼虫下颚中栓锥感器和侧栓锥感器形态特征比较利用超景深立体显微镜测量棉铃虫和烟青虫幼虫两对栓锥感器的顶端锥突和主椎体的长度和宽度。结果表明:(1)棉铃虫幼虫中栓锥感器顶端锥突的长度显着小于烟青虫幼虫的中栓锥感器,棉铃虫幼虫侧栓锥感器顶端锥突的长度小于烟青虫幼虫的侧栓锥感器,而中栓锥和侧栓锥感器顶端锥突的宽度两者差异不显着(2)棉铃虫幼虫中栓锥感器主锥体的长度和宽度均显着高于烟青虫幼虫中栓锥感器,棉铃虫幼虫侧栓锥感器主锥体的长度和宽度也均显着高于烟青虫侧栓锥感器。以上结果表明棉铃虫幼虫中栓锥感器整体体积大于烟青虫幼虫中栓锥感器,棉铃虫幼虫侧栓锥感器的整体体积也大于烟青虫幼虫侧栓锥感器。棉铃虫幼虫对植物代谢物质的电生理和行为反应利用单感器记录法测定了棉铃虫幼虫中栓锥感器和侧栓锥感器对不同植物代谢物质的味觉电生理反应,并通过行为试验测定其对棉铃虫的取食诱导作用,结果如下:(1)棉铃虫幼虫中栓锥感器对棉酚和番茄苷均产生明显的电生理反应,但对棉酚和番茄苷分别呈现正浓度梯度和反浓度梯度反应。行为试验表明棉铃虫显着偏向取食棉酚处理叶碟。(2)棉铃虫中栓锥感器对脯氨酸、侧栓锥对蔗糖均产生高频率的电生理反应,且均呈现浓度梯度反应,行为试验表明棉铃虫显着偏向取食蔗糖处理的叶碟。以上结果表明,棉铃虫中栓锥感器中存在对棉酚、番茄苷敏感的细胞,且对两者敏感的细胞为不同细胞,也存在对脯氨酸敏感的细胞,侧栓锥感器中存在对蔗糖敏感的细胞。蔗糖和棉酚均对棉铃虫幼虫具有诱导取食作用。烟青虫幼虫对植物代谢物质的电生理和行为反应利用顶端记录法测定了烟青虫幼虫对不同植物代谢物质的电生理反应,并通过行为试验测定其对棉铃虫的取食诱导作用,结果表明(1)烟青虫幼虫侧栓锥感器对蔗糖产生较高频率的电生理反应,且呈现浓度梯度反应;(2)烟青虫幼虫中栓锥感器对烟碱产生较高频率的电生理反应,且呈现浓度梯度反应;(3)烟青虫幼虫侧栓锥感器存在对辣椒素产生较高频率的电生理反应,且呈现浓度梯度反应;棉铃虫和烟青虫幼虫对不同植物代谢物的电生理反应的比较研究比较棉铃虫和烟青虫幼虫对蔗糖的电生理反应,烟青虫幼虫侧栓锥感器对0.1mM/L蔗糖和1mM/L蔗糖的反应频率显着低于棉铃虫幼虫;烟青虫幼虫并未显着偏向取食蔗糖、烟碱和辣椒素处理叶碟,以上结果表明,烟青虫幼虫侧锥感器中存在对蔗糖和辣椒素敏感的细胞,中栓锥感器中存在对烟碱敏感的细胞。相对于烟青虫,蔗糖在棉铃虫幼虫取食选择寄主过程中具有重要作用,可能作为棉铃虫寄主是否适宜的标志性刺激物。烟青虫幼虫侧栓锥感器对辣椒素的脉冲反应频率显着高于棉铃虫幼虫侧栓锥感器,表明相对于棉铃虫幼虫,烟青虫幼虫对辣椒素更加敏感。烟青虫幼虫侧栓锥感器和中栓锥感器对高浓度烟碱的反应频率均显着高于棉铃虫幼虫,表明烟青虫幼虫对烟碱更加敏感。取食经历对棉铃虫幼虫对不同糖类物质的味觉电生理反应的影响利用单感受器记录技术(single sensillum recording)测定不同取食经历的棉铃虫幼虫对糖和肌醇的电生理反应,以分析昆虫味觉细胞的可塑性。研究结果表明:(1)连续多代取食含量约39mM/L蔗糖的标准人工饲料的棉铃虫幼虫下颚中栓锥感器和侧栓锥感器对阿拉伯糖、海藻糖、麦芽糖、葡萄糖和蔗糖均产生明显的电生理反应,但中栓锥感器对海藻糖和葡萄糖的反应频率显着高于侧栓锥感器,表明对海藻糖和葡萄糖敏感的细胞主要位于中栓锥感器;(2)直接从田间采集的野生棉铃虫幼虫中栓锥感器对阿拉伯糖、麦芽糖、葡萄糖、蔗糖和肌醇电生理反应的反应频率显着高于室内种群的反应频率,但两种群对海藻糖的反应频率没有显着差异,表明幼虫对海藻糖的反应机制不同于对肌醇、蔗糖和其他糖的反应机制;(3)连续多代取食标准人工饲料的棉铃虫幼虫中栓椎感器对阿拉伯糖、麦芽糖、葡萄糖、蔗糖和肌醇的电生理反应被抑制,但是当下一代幼虫取食不含蔗糖的人工饲料后,幼虫对这4种糖的反应频率恢复到野生种群的水平,而对肌醇的反应强度继续被抑制,表明幼虫对肌醇的反应机制不同于对阿拉伯糖、麦芽糖、葡萄糖和蔗糖的反应机制.这些结果表明幼虫前期取食经历能够显着影响后代对不同糖及肌醇的电生理反应,但是不同糖之间、糖与肌醇之间的反应机制存在差异.棉铃虫和烟青虫幼虫味觉神经元在中枢神经系统的投射利用生物素示踪技术分析棉铃虫和烟青虫幼虫口器栓锥感器内味觉神经元到中枢神经系统中的投射通路及投射位置,结果表明:(1)栓锥感器内味觉神经元的投射通路:两种昆虫的中栓锥感器和侧栓锥感器内的味觉神经元轴突均经过下颚神经索(maxillary nerve,MxN)进入到食道下神经节(suboesophageal ganglion,SOG)的前侧部,并发生一系列分支,部分分支经SOG中MxN同侧的围食道神经索(circumoesophageal connective)延伸到幼虫后脑(tritocerebrum)。(2)两种昆虫的中栓锥感器和侧栓锥感器内的味觉神经元在中枢神经系统的投射位置均为食道下神经节和后脑。

孟昭军[7]2003年在《转Bt基因棉田生物多样性及棉铃虫Helicoverpa armigera Hübner控制机制研究》文中进行了进一步梳理2001和2002年在河北省南皮棉区,对不同类型棉田(转Bt基因棉田、常规对照棉田)和不同防治措施(Bt综防田、Bt化防田)的棉田,以及棉田周边生境的生物群落进行了系统的调查,将常规棉田、Bt综防田、Bt化防田的生物多样性、抗虫性,以及棉田周边生境中节肢动物的种群动态等进行了研究,主要结果如下: 1 棉田共查到节肢动物17目69科147种,其中害虫32科61种、中性节肢动物10科17种、天敌34科69种。天敌中其中瓢虫类6种、蜘蛛类11科26种、捕食蝽类5科5种、草蛉类3种、寄生蜂类9科18种。 2 不同棉田节肢动物多样性比较分析表明,转Bt基因棉田与对照常规棉田物种、功能团和亚群落的多样性、优势度、均匀度均无显着性差异。采取综防措施后的Bt棉田,棉田节肢动物物种、功能团、亚群落的多样性、均匀度显着提高,优势度显着降低;而害虫亚群落丰富度显着降低,中性和天敌亚群落的丰富度显着增高。7月份是棉田节肢动物种群增殖、群落重建的重要时期,此期减少棉田用药,采取综防措施保护利用棉田天敌,能显着增强棉田天敌的控害效能,弥补转Bt基因棉抗性逐渐下降的不足,提高棉田生态系统的稳定性。 3 对棉田周边生境生物多样性的调查结果表明,棉田周边的小麦田、杂草区、玉米田等非作物生境对棉田天敌群落恢复和重建发挥着天敌种库的作用。5月下旬至6月初,麦田大量天敌迁入棉田,田间益害比增加,控害能力极强,但不久由于棉田生境的不适,6月下旬大量天敌又迁出棉田。7月初至8月上旬,棉田伏蚜的迅速增殖,春玉米田、杂草区、枣树等周边非作物生境中的天敌大量迁入,开始天敌种群恢复及群落的重建。8月中旬以后,虽然棉蚜数量迅速减少,但棉蓟马、烟粉虱、棉叶蝉的种群数量猛增,捕食性天敌保持着较稳定的种群数量。 4 转Bt基因棉的田间抗性研究表明,转Bt基因棉对棉铃虫的田间着卵量无显着影响;各代棉铃虫幼虫的田间残留量比常规对照棉田显着降低,二、叁、四代棉花被害率显着降低,说明抗虫棉的抗虫性较高,效果明显;由于转Bt基因棉对棉铃虫的杀虫活性存在明显的时间差异和器官差异,抗虫性表现为二代棉铃虫发生期抗性显着,叁、四代抗性减弱,化防转Bt基因棉棉田于叁、四代棉铃虫发生期需喷药3-4次扫除残虫,而此期综防棉田释放赤眼蜂,压低了棉铃虫卵基数,弥补抗虫棉抗性减弱的不足,又减少田间用药,保护并增殖棉田天敌,从而加强了天敌的控害作用。 5调查表明,绿盲椿已成为河北省南皮棉区的主要害虫。在该地区,该虫一年发生叁代,第一代于6月下旬一7月初迁入棉田,而后在棉田继续繁殖2个世代,于9月下旬产卵于棉花、杂草、树木等的枯枝、残叶内越冬。绿盲椿在田间呈聚集型分布。严重危害棉田,棉株被害率达92%~98%,棉叶被海率达12.。一3 0 .9%。棉田绿盲椿优势捕食性天敌功能团发生数量较高,发生期内不同棉田平均百株虫量分别为:瓢虫类40 .6一93 .8头,捕食蜷类14 .13一65 .43头,草玲类2 .1一13 .7头,蜘蛛类19 .8一29 .9头。用生态位重迭度指数分析表明,各功能团对绿盲椿的控制作用大小顺序为:捕食椿类>瓢虫类>草岭类>蜘蛛类;用捕食性天敌控制作用指数计算表明,各功能团对绿盲椿的控制作用大小顺序为:瓢虫类>捕食蜷类>草岭类>蜘蛛类。两个分析结果虽然不完全相同,但控制作用的大小趋势相当,均表明了捕食蜷类和瓢虫类是棉田控制绿盲堵能力最强的两大天敌功能团。对绿盲蜷必须采取农业防治和生物防治相结合的方法,辅以化学防治。

王雄雅[8]2015年在《寄生蜂对棉铃虫凝集素和溶血素的调控及寄主新免疫因子的鉴定》文中提出本文以我国重要农作物害虫棉铃虫Helicoverpa armigera与其优势种幼虫内寄生蜂棉铃虫齿唇姬蜂Campoletis chlorideae为寄生体系,研究了寄生蜂C.chlorideae寄生对寄主H.armigera血淋巴免疫识别因子C-型凝集素和溶血素的调控和诱导。并对寄主棉铃虫唾液(反吐液)中新发现的免疫相关物质凝集素和溶血素进行了识别和初步鉴定。进一步,对分别来自棉铃虫血淋巴和唾液中的溶血素进行了理论特性的研究,以期为深入研究其分子结构和生理功能提供依据。主要结果如下:一、棉铃虫齿唇姬蜂寄生对棉铃虫凝集活性和C-型免疫凝集素基因转录的调控为探明内寄生蜂成功调控寄主免疫反应的分子基础。本文通过棉铃虫齿唇姬蜂和寄主棉铃虫这一寄生体系,研究寄生对寄主幼虫生长发育、血淋巴蛋白和凝集活性,以及8个C-型凝集素基因转录水平等的影响。结果表明:寄生显着抑制棉铃虫幼虫的生长发育,导致血淋巴蛋白含量显着提高,出现多条寄生特异蛋白。凝集素作为重要的体液免疫因子,在棉铃虫发育的不同时期均有表达,且随虫龄增大活性增强。寄生蜂寄生后第2 d和6 d,被寄生幼虫血淋巴凝集素活性分别是未被寄生幼虫的4和8倍。在棉铃虫不同发育期,8个C-型凝集素的表达特性存在明显差异,从末龄幼虫的取食期到游走期,凝集素基因HaCTL1、HaCTL3、HaCTL4和HaCTL5的mRNA转录水平上调,而HaCTL2和HaCTL7却出现下调。该结果表明这些凝集素基因的转录水平与昆虫的生长发育密切相关即受激素的调控。组织特异性研究表明,8个C-型凝集素主要在血细胞和脂肪体中表达,此外,在中肠、表皮、马氏管、精巢和唾腺中也有表达,但不同基因在不同组织中的表达特性存在显着差异。寄生蜂寄生对这些凝集素基因的转录水平的调控明显不同,在寄生后第4 d,8个凝集素中除HaCTL6外均被显着抑制,这表明C-型凝集素参与了寄主昆虫和寄生蜂间的免疫与免疫抑制作用。本研究提供了寄生蜂寄生对寄主免疫凝集素调控的信息,可以增强目前我们对于寄生蜂成功寄生的认识,为更好的利用寄生蜂防治棉铃虫奠定基础。二、棉铃虫齿唇姬蜂寄生诱导棉铃虫血淋巴溶血因子的高表达溶血素或溶血因子(Hemolysin,hemolytic factor)在无脊椎动物中普遍存在,因其具有溶解异物的特性而备受关注,是重要的体液免疫因子。无脊椎动物对入侵病原物的溶解是其先天免疫的一种主要形式,但目前对植食性昆虫中是否存在溶血因子尚无详细报道。为此,本文综合运用了4种溶血检测法即V底微量反应板、显微镜观察、琼脂糖平板溶血斑和分光光度法分别测试了多食性昆虫棉铃虫幼虫血淋巴对脊椎动物鸡、鸭和兔血红细胞的溶血活性,以充足的的证据表明在棉铃虫幼虫血淋巴中存在有溶血活性物质。进一步,通过硫酸铵盐析、透析初步分离出具有溶血活性的物质,表明其为蛋白质。此外,除幼虫期,在棉铃虫卵、蛹和成虫中也发现有溶血素。幼虫虫龄不同表现出明显的溶血活性差异,且幼虫取食期溶血活性明显高于蜕皮期或蜕皮初期。溶血素在棉铃虫的多个组织中均有分布,如唾腺、脂肪体、表皮、中肠和精巢,而唾腺和脂肪体的溶血活性最高。棉铃虫齿唇姬蜂寄生后第2d,被寄生棉铃虫幼虫血淋巴溶血活性比未被寄生幼虫的活性提高了3.4倍。该结果表明棉铃虫幼虫血淋巴中存在的溶血活性物质能够被寄生蜂寄生所诱导。注射大肠杆菌12和24h后,棉铃虫幼虫血淋巴溶血活性显着提高。由此推断,该溶血因子是可诱导的或是从头合成的,这意味着该溶血因子与寄主昆虫的免疫反应相关,可能通过抑制或清除入侵的病原物或寄生物来实施免疫防御。叁、棉铃虫唾液(反吐液)中新凝集素和溶血素的识别与初步鉴定凝集素作为模式识别受体,在异物识别中发挥重要作用。棉铃虫血淋巴中含有至少8种凝集素,但对其唾液(口腔反吐物)是否存在识别异物的凝集素却从未涉及。本文通过v底微量反应板检测到棉铃虫唾液含有凝集活性物质。在相差显微镜下,可观察到唾液使鸡血红细胞发生明显的凝集现象。经硫酸铵盐析,35%和45%硫酸铵沉淀出的蛋白具有明显的凝集活性,表明其为蛋白质。通过糖抑制试验,发现棉铃虫唾液凝集素与血淋巴凝集素的糖结合谱存在差异,表明他们是不同的凝集素种类。此外,利用不同脊椎动物红细胞通过v底微量反应板、显微镜观测、琼脂糖平板溶血斑和分光光度法4种溶血活性检测方法,证实了棉铃虫幼虫唾液中存在溶血活性物质,它的溶血活性远高于同体积血淋巴的活性。低龄幼虫溶血活性略高于高龄幼虫。且在供试的亚洲玉米螟ostriniafurnacalis、甜菜夜蛾spodopteraexigua、二点委夜蛾proxenuslepigone、菜青虫pierisrapae等鳞翅目昆虫中普遍存在。但是,溶血活性存在差异。如二点委夜蛾溶血活性最高,棉铃虫次之,玉米螟、甜菜夜蛾和菜青虫唾液溶血活性相对最低。取食的食物对棉铃虫唾液溶血活性也产生影响,如取食人工饲料饲养的棉铃虫幼虫唾液溶血活性最高,辣椒次之,甘蓝最低。进一步,对唾液溶血素的发生来源进行了分析,中肠液溶血活性最高,唾液和前肠液溶血活性次之,而后肠液溶血活性最低;对相应组织研磨液溶血活性分析发现,唾腺研磨液溶血活性最高,前肠和中肠次之,后肠组织研磨液只有极低的溶血活性,由此判断唾腺和中肠是其可能的来源。唾液经硫酸铵盐析、透析后,同样获得了具有溶血活性的物质,表明其为蛋白质。利用不同脊椎动物红细胞进行交叉吸附试验,发现它对不同红细胞种类的溶血活性以兔红细胞最强,且红细胞吸附后的唾液溶血活性被明显抑制。进一步,用制备的红细胞膜吸附处理唾液样品,通过sds-page电泳,筛选具有与膜结合并具有溶血活性的蛋白,共获得分子量48kda、28kda和23kda的差异蛋白条带。利用esi质谱鉴定,从中筛选出革兰氏阴性菌结合蛋白和肽聚糖识别蛋白,其分子量分别为42.0kda和20.1kda,等电点pi分别为5.85和5.71。除此之外,还有一些酶类。由此推断棉铃虫唾液中的溶血素可能与识别和溶解病原细菌有关。四、棉铃虫血淋巴溶血素的理化特性为深入研究棉铃虫血淋巴新发现的免疫因子溶血素的分子结构和生理功能,明确其分离、纯化的理化条件非常重要。本文分别就温度、ph、edta和金属离子对该溶血素的影响及其糖结合特性进行了研究。结果表明:棉铃虫血淋巴溶血素热稳定性较差,在50℃时,溶血活性显着下降,60℃时,溶血活性即完全丧失,属热不稳定型。血淋巴溶血素反应浓度与溶血活性并不成正比,8倍稀释液的溶血活性反高于4倍稀释液,但随稀释倍数增加,32倍及以上稀释倍数的血淋巴无溶血活性。血淋巴与红细胞在反应前60 min内,溶血百分率无明显变化,反应2 h后,对红细胞溶解速度急剧加快,6 h溶血效能最大。血淋巴溶血活性的最适pH为7-8。浓度62.5、125、250和500 mM EDTA对血淋巴溶血活性具有促进作用,而金属离子Mn2+、Zn2+、Co2+和Ca2+却具有极显着的抑制作用。糖抑制试验结果表明:D-乳果糖、棉子糖、甘露糖、半乳糖、葡萄糖、乳糖、海藻糖、对硝基苯-β-D-半乳糖吡喃糖苷(PNPG)和唾液酸均未对血淋巴溶血活性产生抑制作用,说明棉铃虫血淋巴溶血素与上述糖没有结合位点。五、棉铃虫唾液(反吐液)溶血素的理化特性探明棉铃虫唾液(反吐液)中溶血素的理化特性,可为深入研究棉铃虫的免疫防御机制提供依据。采用鸡血红细胞对棉铃虫唾液进行溶血活性测定,研究温度、浓度、作用时间、pH、EDTA和金属离子等理化因子对其溶血活性的影响,通过糖抑制试验分析其结合特性,并以蜜蜂蜂毒溶血肽的特性进行对比研究。结果表明:在45℃、50℃条件下,棉铃虫唾液溶血素的溶血活性升高,在60℃-100℃活性降低,但溶血活性依然可达最大溶血活性的67.5%,说明其具有一定的热稳定性。与之相比,蜂毒溶血肽热稳定性极强,在100℃下,溶血活性保持不变。唾液样品在稀释16倍时溶血活性达最高,是未经稀释原液溶血活性的1.6倍,而蜂毒样品在稀释1-32倍之间,溶血活性变化不明显。唾液溶血素与红细胞在反应5-15 min之间,对红细胞溶解速率最大。蜂毒样品在35 min-1 h和2-6 h出现两次红细胞快速溶解。唾液溶血素具有广泛的pH耐受度,在pH 2-10,溶血活性没有变化。唾液经125、250和500 mM EDTA处理后,溶血活性显着升高,而蜂毒只在500 mM EDTA下溶血活性显着提高,62.5、125、250和1000 mM EDTA下溶血活性反被显着抑制。金属离子Mn2+、Zn2+、Co2+、Ca2+和Ni2+抑制唾液溶血素活性,而K+和Mg2+对唾液溶血素活性具有促进作用。对于蜂毒,Mn2+、Zn2+、Co2+和Ni2+能够显着抑制其溶血活性。糖抑制试验结果表明,测试的D-乳果糖、PNPG、棉籽糖、甘露糖、半乳糖、葡萄糖、乳糖、海藻糖和唾液酸对唾液溶血活性均没有抑制作用,但蜂毒溶血活性能够被D-乳果糖和乳糖显着抑制,由此说明棉铃虫唾液溶血素的结合特性不同于蜂毒溶血肽。

Myint, Myint, Khaing[9]2017年在《中肠微生物多样性在棉铃虫对Bt Cry1Ac敏感性中的作用》文中研究指明有研究表明Bt对昆虫的毒力作用依赖于昆虫中肠内的微生物,中肠微生物可以提供给寄主各种消化酶、解毒酶,在Bt对昆虫的致死过程中发挥着重要作用。昆虫中肠微生物影响Bt对昆虫的毒力,也可能对害虫的抗性有一定的影响。表达Cry1Ac蛋白的转基因棉花已经广泛的用于防治棉铃虫,但是棉铃虫对Cry1Ac的抗性问题会影响转基因棉花的长期有效的应用。本文意在研究棉铃虫中肠微生物与Cry1Ac致死作用间的关系及中肠微生物多样性在棉铃虫对Bt抗性演化中的作用。主要结果如下:首先我们发现,每一种抗生素及抗生素混合物处理都可以明显的降低棉铃虫中肠微生物的种群数量。用抗生素(庆大霉素、链霉素、金霉素、氨苄青霉素)对棉铃虫进行处理,显着地降低了Cry1Ac对敏感(96S)、抗性(BtR)及田间(FS)品系棉铃虫的致死率,但是对棉铃虫的体重增长有促进作用。每种抗生素和抗生素混合物一样,对叁个棉铃虫品系的幼虫死亡率减少和体重增加都有显着影响,且对死亡率的影响与抗生素处理的浓度成正比。在BtR抗性品系中,抗生素对Cry1Ac毒力的影响最大,但对体重的影响不成相同的趋势。16S rRNA高通量测序结果显示,在不同的品系中,棉铃虫中肠微生物组成表现为复杂和高度的多样性。取食正常饲料的96S棉铃虫幼虫的微生物比FS/BtR品系更/丰富。Halomonas,Chloroplast_norank and Enterococcus是96S品系5龄幼虫中肠总微生物中最主要的种类,占总微生物的61.95%;而Enterococcus是BtR和FS品系棉铃虫中肠中最主要的微生物,分别占总微生物的92.78%和96.62%。用抗生素或Cry1Ac或抗生素+Cry1Ac处理后棉铃虫中肠微生物的组成和种类会发生明显的改变。96S和FS品系的棉铃虫处理后,各处理间的Shannon多样性指数差异显着;而BtR和FS品系棉铃虫中肠微生物的Simpson多样性指数差异显着;而且96S品系棉铃虫经过处理后,各处理间的总微生物丰富度发生明显改变。96S品系棉铃虫中肠含量最多的前10种微生物中,抗生素和Cry1Ac对Chloroplast_norank,Ralstonia and Mitochondria_norank含量影响显着;在BtR品系中,Enterococcus,Rhodanobacter,Lactobacillus,Pseudomanas and Bacteroides发生明显改变;而在FS品系棉铃虫中,处理后发生变化最明显的中肠微生物是Enterococcus,Rhodanobacter,Lactobacillus,Pediococcus,Pseudomanas and Bacteria_unclassified。在BtR和FS品系中,不管是否用Cry1Ac处理,用抗生素处理的棉铃虫OTUs数量都呈上升趋势;而96S品系的棉铃虫用抗生素或抗生素+Cry1Ac处理后OTUs数量反而下降。比较叁个品系间相同的抗生素或Cry1Ac处理间的差异,发现:含量最多的微生物门(Proteobacteria,Cyanobacteria_norank and Firmicutes)和种(Enterococcus,Halomonas and Methylobacterium)都有明显的差异;其中Enterococcus在全部中肠微生物中的比例经抗生素或抗生素+Cry1Ac处理后,含量在叁个品系中都降低。但是在96S和FS品系中,Cry1Ac单独处理后Enterococcus含量没有明显变化,而BtR品系棉铃虫经Cry1Ac处理后Enterococcus含量明显降低。抗生素通过消除部分中肠微生物从而对Cry1Ac的毒力产生影响,由于不同品系棉铃虫中肠微生物的组成和多样性的差异造成抗生素的影响不同,尤其对在中肠中含量较多的Enterococcus影响较大。因此,我们推测昆虫中肠微生物不仅影响Bt的杀虫作用,同时对棉铃虫的抗性演化也有一定的影响。

张万娜[10]2013年在《抗Cry1Ac棉铃虫的卵巢发育与卵黄原蛋白基因的表达动态》文中研究指明我国自从1997年开始种植转基因棉花后,有效地控制了棉铃虫Helicoverpa armigera (Hübner)的危害。但由于Bt蛋白在棉株内持续表达,使得棉铃虫一直处于Bt蛋白的选择压力下,因此棉铃虫对Bt的抗性问题已成为影响Bt棉花持续利用的关键因素。棉铃虫对Bt产生抗性后也存在一定的适合度代价,但引起这种适合度代价的内在原因一直没有明确。卵黄原蛋白(Vitellogenin, Vg)的合成和摄取是卵黄发生的关键步骤,卵黄发生(Vitellogenesis)控制昆虫卵巢的成熟,直接影响昆虫的繁殖力。因此,本文比较了棉铃虫对Cry1Ac产生抗性后,其卵巢发育、卵黄原蛋白基因表达量的变化,这些结果不仅有助于深入理解棉铃虫的生殖分子机制、适合度产生的内在机制,而且可以为探讨抗性演替模式、完善抗性治理策略提供理论依据。主要结果如下:1.利用光学解剖镜和透射电镜观测了棉铃虫Cry1Ac敏感品系(96S)雌虫的卵巢,简化了分级标准。首次对棉铃虫的卵子发生过程进行了分级,从超微结构对棉铃虫的卵母细胞形成进行了分析,明确了卵母细胞形成时卵黄蛋白颗粒的沉积情况。比较了敏感品系96S和Cry1Ac抗性品系棉铃虫卵巢发育的差异,研究发现抗性品系的卵巢管长度、成熟卵比率和卵巢比重等都显着低于敏感品系;而且抗性品系棉铃虫卵子内部细胞核、线粒体、卵黄沉积、微绒毛等都发生了变化。2.克隆了棉铃虫卵黄原蛋白Vg的基因全长,命名为HaVg (基因登录号: JX504706),其全长为5704bp,ORF为5265bp,编码1765氨基酸。Vg氨基酸序列含有Vitellogenin-N,DUF1943和VWD3个保守区域,一条19个氨基酸的信号肽和一个卵裂位点RARR,一段多聚丝氨酸区,C-末端有高度保守的GL/ICG,DGXR和半胱氨酸残基(C)。通过软件分析表明棉铃虫Vg蛋白无跨膜结构。HaVg翻译成蛋白质理论分子量为198.73kDa,预测等电点为8.75。HaVg mRNA只在雌性棉铃虫中表达,且在雌性脂肪体中表达量最高。在脂肪体中羽化后48h表达量最高,随后开始下降。3.利用q-RT PCR的方法比较了不同品系棉铃虫在不同发育时期的HaVg mRNA表达量的差异,发现不同品系中HaVg基因mRNA的表达趋势不同:与敏感品系96S相比,Cry1Ac高抗品系(BtR)棉铃虫mRNA表达有明显的滞后现象,96S雌性成虫的HaVg基因mRNA在羽化后第3天表达量达到最高峰,而BtR抗性品系表达量的最大值出现在第7天且其表达量仅为96S敏感品系的50%;在抗性品系消除选择压力38代后(CK1),其HaVg的表达与96S品系具有相似的趋势;而BtR抗性幼虫在正常饲料上饲养1代后(CK2)和BtR的趋势一致。这说明棉铃虫对Bt产生抗性后卵黄原蛋白Vg基因在转录水平发生较大变异综上所述,棉铃虫对Cry1Ac产生抗性后,表现出产卵量降低、卵孵化率降低等适合度代价,抗性棉铃虫卵巢管长度、成熟卵比率和卵巢比重等都明显降低,HaVg的表达量也明显降低、表达高峰延迟;在选择压力消除后,棉铃虫敏感性、适合度和其HaVg的表达量逐渐恢复。因此,卵巢发育、HaVg表达与棉铃虫对Cry1Ac的抗性适合度代价有明显关系。

参考文献:

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转Bt基因棉田生物多样性及棉铃虫Helicoverpa armigera Hübner控制机制研究
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