收藏本站
《浙江大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

转cry1Ab/vip3H水稻抗螟性的鉴定及三类不同转基因水稻对其非靶标生物褐飞虱影响的评价

陈洋  
【摘要】:水稻是世界上最为重要的粮食作物之一,随着科学技术的发展,已有抗虫、抗病、抗除草剂和改良品质等方面的基因应用于水稻中,转基因水稻的生态安全性研究成为人们关注的焦点。转基因植物的生态安全性评价主要包括了对非靶标生物的影响、对天敌的影响和对靶标害虫的抗性治理。本文主要以三类转基因水稻和水稻重要害虫褐飞虱为研究对象,对三类转基因水稻对其非靶标生物褐飞虱的生长发育和繁殖的继代效应影响进行了评价,并对其机理进行了初步分析,主要结果如下: 1转cry1Ab/vip3H基因水稻抗螟虫性 转cry1Ab/vip3H基因水稻G6H1、G6H2、G6H3、G6H4、G6H5.和G6H6对二化螟和大螟的室内生测结果表明,取食转cry1Ab/vip3H水稻的二化螟和大螟在48 h和96 h的死亡率要显著高于取食对照非转基因水稻Xiushui 110,48 h和96 h取食面积也显著低于对照,并且在’168 h时死亡率达到100%。2008年和2009年田间调查结果表明:G6H1、G6H2、G6H3、G6H4、G6H5和G6H6在田间都表现出很高的抗性,其中G6H4和G6H5被螟虫的为害率不到5%。Western blot结果表明Cry1Ab/Vip3H蛋白在水稻植株中是融合表达,通过对Cry1Ab蛋白的含量测定来衡量Cry1Ab/Vip3H蛋白在水稻不同时期的表达量,蛋白含量在各个时期在6个转基因水稻品种中不同时期的表达量相对稳定,无明显规律。TOPSIS分析表明:G6H1在田间和实验室内对螟虫的抗性最好。 2转cry1Ab/vip3H基因水稻G6H1对褐飞虱生物学影响 G6H1对褐飞虱生长发育与繁殖的继代效应评价结果表明,不论是在苗期和成株期,褐飞虱的若虫生长发育和产卵量都不受水稻品种的影响,即取食G6H1与取食其非转基因亲本Xiushui 110相比,褐飞虱的生长发育和繁殖没有受到影响。田间调查也表明,在G6H1田间和Xiushui 110田间的褐飞虱的若虫、成虫和成虫若虫总密度没有显著差异。 3转cry1Ab基因水稻KMD2对褐飞虱生物学影响 在苗期,取食转cry1Ab基因粳稻(KMD2)与其亲本非转基因水稻(Xiushui11)的褐飞虱相比,其若虫发育时间受到水稻类型和代别的显著影响;成虫寿命受到代别和水稻类型与代别互作的显著影响;产卵量受到水稻类型和代别的显著影响。在成株期,褐飞虱若虫发育时间受到水稻类型和水稻类型与代别互作的影响;产卵量受到水稻类型和代别的显著影响。t测验结果表明不论是苗期还是成株期,取食KMD2褐飞虱的若虫生长发育显著延迟,并且产卵量显著下降,这就表明KMD2抑制了褐飞虱的生长发育和繁殖。2008和2009年田间调查结果表明,KMD2田间褐飞虱的种群数量始终要低于Xiushui 11,并且若虫密度和成虫若虫总密度在2008年三个取样时间和2009年4个取样时间达到显著差异。KMD2田间植株在拔节期、抽穗期、孕穗期和成熟期的褐飞虱分蘖为害率显著低于Xiushui 11;卵块数在成熟期要显著的低;卵数在抽穗期、孕穗期和成熟期均显著低。褐飞虱在田间KMD2植株上的平均产卵位置大致上随着时间的推移而升高(除了分蘖期),而在Xiushui 11植株上的平均产卵位置也随着水稻的生长而升高,并且褐飞虱在KMD2和Xiushui 11上的平均产卵位置存在显著差异。在分蘖期、拔节期、抽穗期和灌浆期,在KMD2上褐飞虱卵的位置要比其在Xiushui 11上的高,其中在分蘖期抽穗期和灌浆期达到显著水平。 4转纤维素酶基因水稻KMD2对褐飞虱生物学影响 对转纤维素酶基因水稻Z8-1、Z8-4、Z9-1、Z9-2、CBD-1或CBD-3进行褐飞虱集团鉴定法进行抗鉴定发现,不论是苗期和成株期它们都对褐飞虱表现出易感性,且Z9-2最为明显一些。与敏感品系TN1相比,Z9-2其体内的纤维素酶活性要高一些,而其亲本非转基因水到Xiushui 11体内的酶活性要低一些。转纤维素酶基因水稻Z9-2与其亲本非转基因水稻Xiushui 11相比,在苗期,褐飞虱若虫发育没有受到水稻类型、代别和水稻类型与代别互作的显著影响,产卵量受到代别的显著影响;在成株期,除了褐飞虱雄若虫受到代别的显著影外,雌若虫和总若虫发育时间、成虫寿命都没有受到水稻类型、代别和稻类型与代别互作的影响;产卵量受到代别的显著影响。2008年和2009年对Z9-2和Xiushui 11田间褐飞虱种群密度进行了调查,结果表明,在2008年,褐飞虱的若虫数量和成虫若虫总数量受到水稻品种的显著影响, Z9-2田间的褐飞虱数量要高于Xiushui 11田间褐飞虱的数量,并且在其中3个取样时间达到显著差异;在2009年,褐飞虱的若虫数量和成虫若虫总数量受到取样时间的显著影响,Z9-2田间的褐飞虱数量要高于Xiushui 11田间褐飞虱的数量,并且在其中1个取样时间达到显著差异。 5 KMD2与Xiushui 11及其褐飞虱诱导后基因表达差异 利用基因芯片技术对转cry1Ab基因水稻(KMD2)与其亲本非转基因水稻(Xiushui 11)及其褐飞虱诱导后基因表达谱进行了初步的分析。KMD2与Xiushui 11相比,有324个基因探针的mRNA水平发生了变化,表达量上调的水稻基因有177个,下调的探针有147个。KEGG Pathway分析表明,这324个差异基因参与到18条途径中,并且Go Ontology分析表明,这324个差异基因最相关的5个生物过程:氨基酸及其衍生物的代谢、类脂化合物代谢、光合作用、次生代谢和内源性胁迫反应。褐飞虱诱导后的KMD2与褐飞虱诱导后的Xiushui11相比,有317个基因探针的mRNA水平发生了变化,表达量上调的水稻基因有124个,下调的探针有193个。KEGG Pathway分析表明,这317个差异基因参与到31条途径中,并且Go Ontology分析表明与317个差异基因最相关得7个生物过程是非生物胁迫反应、碳水化合物代谢、氨基酸及其衍生物的代谢、根瘤发生与形成和UTP(糖合成)、GTP(蛋白合成)和CTP(磷脂合成)。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S435.112

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 崔旭红,焦晓国,张国安,涂巨民,徐才国;转Bt基因水稻对稻飞虱及蜘蛛种群数量的影响[J];华中农业大学学报;2002年04期
2 田俊策;刘志诚;姚洪渭;叶恭银;彭予发;;转cry1Ab基因水稻田寄生蜂亚群落结构及其优势类群数量动态的研究[J];环境昆虫学报;2008年01期
3 尚稚珍,王银淑,邹永华;二化螟饲养方法的研究[J];昆虫学报;1979年02期
4 刘志诚,叶恭银,胡萃,Swapan K.DATTA;转cry1 Ab/cry1 Ac基因籼稻对稻田节肢动物群落影响[J];昆虫学报;2003年04期
5 傅强,王锋,李冬虎,姚青,赖凤香,张志涛;转基因抗虫水稻MSA和MSB对非靶标害虫褐飞虱和白背飞虱的影响[J];昆虫学报;2003年06期
6 姜永厚,傅强,程家安,祝增荣,蒋明星,叶恭银,张志涛;转Bt基因水稻表达的毒蛋白Cry1Ab在害虫及其捕食者体内的积累动态[J];昆虫学报;2004年04期
7 周 霞;程家安;娄永根;;转cry1Ab基因水稻对非靶标昆虫白背飞虱种群增长的影响[J];昆虫学报;2006年05期
8 付仲文;连庆;李宁;;转基因植物食用安全性评价现状[J];农业科技管理;2009年06期
9 赵红盈,张永军,吴孔明,赵奎军,彭于发,郭予元;转cry1Ac/CpTI双价抗虫水稻Cry1Ac杀虫蛋白的表达特性及其对二化螟的毒杀效果[J];农业生物技术学报;2004年01期
10 白耀宇;蒋明星;程家安;;Bt稻Cry1Ab杀虫蛋白在水体中的残留和Bt稻田三类水生昆虫数量调查[J];四川农业大学学报;2006年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 陈茂;转基因抗虫、抗病毒水稻对非靶标生物的生态安全性评价[D];浙江大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 谭红;转cry1Ab基因抗虫籼稻对非靶标害虫白背飞虱的安全性评价[D];浙江大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 姜明松,李广贤,宫德英,姚方印;多抗转基因水稻植株的获得及其抗性鉴定[J];山东农业科学;2004年04期
2 马雪;邱丽娜;弓爱君;郎序菲;王兆龙;;Bt生物农药研究进展[J];山东农业科学;2009年10期
3 吴振映;柳絮;王文英;姚方印;刘开启;;利用农杆菌介导法获得转cry2A抗虫基因水稻的研究[J];山东农业科学;2011年05期
4 颜世磊;赵蕾;孙红炜;赵辉;路兴波;;转Bt基因作物对土壤酶活性和土壤肥力影响的研究进展[J];山东农业科学;2011年06期
5 魏玉娇;杨克冬;;转基因抗虫作物对天敌昆虫影响的研究进展[J];安徽农学通报;2006年11期
6 肖满开;唐学友;吴彩玲;何木兰;余夕辉;方向群;李明波;徐进才;王俊;;近三年褐飞虱发生条件分析与综合治理的思考[J];安徽农学通报;2008年13期
7 杨贤萍;肖满开;;水稻褐飞虱的发生与综合防控技术[J];安徽农学通报;2008年13期
8 李晶;梁爱华;吴家和;;抗虫基因及其在转基因棉花中的应用[J];安徽农学通报(上半月刊);2009年07期
9 田学志,高保宗,石家胜,尤子平,谭福杰;安庆地区水稻二化螟抗药性研究[J];安徽农业科学;1991年01期
10 李权生,徐进才,汪朋春,詹李根,黄结桥,计壮志;沿江地区水稻二化螟的抗药性测定[J];安徽农业科学;2002年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 江俊起;缪勇;陈树仁;李桂亭;;江淮地区晚稻田害虫和天敌群落动态研究[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年
2 王慧敏;汤楚宙;李明;李中秋;黄震;;杂交水稻制种机械授粉研究现状及发展对策[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
3 路献勇;吕丽敏;王春义;雒珺瑜;张帅;崔金杰;;转Bt基因作物对捕食性天敌的影响[A];植保科技创新与病虫防控专业化——中国植物保护学会2011年学术年会论文集[C];2011年
4 张启军;李聪;虞德容;孙永华;吕川根;;抗病虫转基因广亲和水稻新资源的创新[A];2010植物免疫机制研究及其调控研讨会论文集[C];2010年
5 刁现民;王永芳;李伟;王鹏;智慧;陈振玲;段胜军;;抗除草剂基因Bar转化谷子研究[A];2003年全国作物遗传育种学术研讨会论文集[C];2003年
6 孙盼盼;李云昌;梅德圣;周梁;李英德;徐育松;胡琼;;油菜和新疆野芥体细胞杂种后代的菌核病抗性鉴定[A];中国作物学会2007年全国作物遗传育种学术研讨会论文集[C];2007年
7 王才林;赵凌;朱镇;张亚东;林静;张所兵;陈涛;刘贤金;王冬兰;黄骏麒;龚蓁蓁;;用花粉管通道法将慈姑蛋白酶抑制剂(API)基因导入水稻获得转基因植株[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集[C];2006年
8 张勇;张守攻;齐力旺;陈小强;陈瑞阳;宋文芹;;杨树——林木基因组学研究的模式物种[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集[C];2006年
9 陈崇顺;朱雪峰;郁志芳;;蔬菜植物几丁质酶最新研究评述[A];中国科协第3届青年学术年会园艺学卫星会议暨中国园艺学会第2届青年学术讨论会论文集[C];1998年
10 雷建军;;抗虫基因工程及其在蔬菜育种上的应用[A];全国蔬菜遗传育种学术讨论会论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 毕明娟;B型烟粉虱诱导的烟草防御信号途径及B型烟粉虱和烟蚜对烟草防御反应的生理适应性差异[D];山东农业大学;2010年
2 陈云松;转鲑鱼降钙素基因酵母的发酵条件优化及安全性评价[D];中国海洋大学;2010年
3 张苏芳;植物对斑潜蝇防御的多层次研究[D];中国科学技术大学;2010年
4 李春艳;小黑麦籽粒灌浆过程中淀粉生物合成和胚乳细胞程序性死亡的研究[D];石河子大学;2010年
5 罗琰;康宁霉素抗烟草花叶病毒活性及其调控拟南芥根系生长的机制[D];山东大学;2010年
6 姜峰;拮抗酵母诱导番茄果实抗性基因的分离与功能鉴定[D];浙江大学;2008年
7 刘宏波;甘蓝型油菜抗病虫基因遗传转化及转基因植株抗性鉴定的研究[D];浙江大学;2010年
8 金少锋;基于金龟子绿僵菌和低剂量扑虱灵协同作用的稻飞虱防治替代策略研究[D];浙江大学;2010年
9 吕豪豪;转Bt基因对水稻根际及残茬降解土壤微生物生态的影响研究[D];浙江大学;2010年
10 Muharam Ali;抗条锈病小麦N95175抗性基因的遗传图谱与克隆[D];西北农林科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 兰楠;利用天南星科凝集素构建内生工程真菌及其抗虫防病效果研究[D];华中农业大学;2010年
2 周勇;草鱼出血病转基因植物疫苗表达载体的构建[D];华中农业大学;2010年
3 张献芳;利用半夏凝集素构建内生工程菌及其抗同翅目害虫效果研究[D];华中农业大学;2010年
4 刘鑫;利用分子标记辅助选择培育和评价三种BT基因(CRY1AC、CRY1C~*和CRY2A~*)抗虫水稻[D];华中农业大学;2010年
5 卢增斌;防治水稻螟虫单项技术措施的评价及储备技术—转基因水稻对非靶标生物影响的研究[D];华中农业大学;2010年
6 晏斌;水稻稻瘟病抗性基因的发掘和应用[D];华中农业大学;2010年
7 王梁全;水稻新材料及集成技术对褐飞虱控制效果研究[D];华中农业大学;2010年
8 胡娟;几种生物农药对稻纵卷叶螟和稻飞虱的防治作用研究[D];安徽农业大学;2010年
9 刘苏;褐飞虱高毒力真菌筛选及固相发酵培养基组分优化[D];安徽农业大学;2010年
10 郭文文;转基因番茄对土壤生物学性质及养分吸收的影响[D];山东农业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 姚方印,李广贤,朱常香,姚永湘;转Bt基因水稻的抗虫性鉴定[J];山东农业科学;2000年06期
2 黄传杰;植物基因工程技术在病虫害防治中的应用与展望[J];安徽农业科学;2001年03期
3 刘一飞,李毅,潘乃,陈章良;水稻矮缩病毒基因组第六号片段编码区的cDNA克隆及序列分析[J];病毒学报;1994年03期
4 李毅,薛志宏,刘一飞,全胜,潘乃 ,陈章良;水稻矮缩病毒第十二号基因组份的cDNA合成与分子克隆及全序列分析[J];病毒学报;1994年04期
5 李玮,李毅,张旭,储瑞银,陈章良;水稻矮缩病毒基因组第八号片段的cDNA克隆序列分析及在大肠杆菌中的表达[J];病毒学报;1995年01期
6 曲林,辛毅,朱玉贤,陈章良;水稻矮缩病毒基因组第九号片段的cDNA克隆及序列分析[J];病毒学报;1995年03期
7 秦秋菊,李国平,杨向东,何运转;转Bt基因棉对棉铃虫及其天敌发生的影响[J];河北农业大学学报;2002年02期
8 沈恒胜,陈君琛,黄进华,汤葆莎;水稻叶表皮硅体显微结构及其分布[J];福建农业大学学报;2005年02期
9 程明非,任刚,徐洪,陈章良,李毅;水稻矮缩病毒非结构蛋白Pns11的核酸结合活性分析[J];高技术通讯;2000年09期
10 卢光莹,蔡德友,陈声祥,卫新成,顾孝诚;用含水冷冻电镜技术测定的水稻矮缩病毒的三维结构[J];高技术通讯;1995年01期
【相似文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 陈洋;转cry1Ab/vip3H水稻抗螟性的鉴定及三类不同转基因水稻对其非靶标生物褐飞虱影响的评价[D];浙江大学;2010年
中国知网广告投放
相关机构
>浙江大学
相关作者
>陈洋
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026