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《河北农业大学》 2001年
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杨树抗虫基因转化及抗虫性研究

王永芳  
【摘要】: 为了有效解决杨树虫害问题和完善转抗虫基因植物培育技术体系,通过室内和 室外饲虫试验,研究了转基因杨树的抗虫性鉴定、抗虫效应及抗性规律;并应用基 因工程技术进行了青杨再生体系建立和双价抗虫基因的转化。 (1)转双价抗虫基因741毛白杨无性系对鳞翅目害虫的抗虫性生物测定。通过对 741毛白杨转基因无性系的抗虫性生物测定,将各无性系划分为高抗、中抗、低抗 和不抗四个等级,其中筛选出高抗和中抗无性系各3个。同时发现双价抗虫基因的 表达与气温变化密切相关。随着气温的逐渐下降,昆虫死亡率逐渐下降。试验结果 表明,各转基因无性系中昆虫的总死亡率、累计死亡率、各龄期死亡率与对照均存 在着显著差异,可以准确反映抗虫基因对昆虫的毒杀作用并体现出不同抗性无性系 杀虫特性的不同。试验还着力探讨了外源抗虫基因对测试昆虫的生长、发育的作用。 试验结果表明,转基因无性系对测试昆虫的生长发育有明显抑制作用。各转基因无 性系中蜕皮指数明显小于对照,昆虫各发育龄期历期比对照明显延长,各龄期发育 速率亦远远小于对照,显示出对昆虫发育的明显抑制作用。从昆虫体重增长速率及 蛹重来看,转基因无性系中昆虫体重增长速率比对照明显减慢,昆虫蛹重亦明显小 于对照,体现了转基因无性系对昆虫生长明显的抑制作用。同时筛选出了昆虫的蜕 皮指数、各发育龄期历期及各龄期发育速率、昆虫体重增长速率及蛹重等指标来全 面而准确地反映转基因无性系对昆虫生长、发育的抑制作用。对各种昆虫的累计死 亡率及各龄期死亡率分析结果表明,不同昆虫种类和同一昆虫幼虫的不同龄级对转 基因无性系的敏感性亦有显著差异。4种昆虫的敏感性强弱依次为:美国白蛾>杨 小舟蛾>杨扇舟蛾>舞毒蛾。随着昆虫幼虫龄级的增加,对转基因无性系的敏感性 逐渐降低。确定了以网袋为器皿的最佳的田间群体试验方法,使试验在与生态环境 基本一致的情况下进行,提高了试验结果的准确性。 (2)转Bt基因和转凝集素基因的741毛白杨无性系对桑天牛抗性的确定。利用 树上套笼接虫试验方法,测定了741毛白杨18个转基因无性系对桑天牛的抗性,通 过聚类分析及对各危害指标的观察比较,初步确定了P10、CC11、CC25、CC53等 4个抗天牛的无性系和1个轻感天牛的无性系P22。 (3)青杨再生体系的建立及双价抗虫基因的转化。建立了青杨的最佳再生体系, 即以叶片为外植体,诱导体胚或不定芽再生的培养基为1/2MS+6-BA0.3+IBA0.05或 MS+6-BA.0+IBAO刀5+NAAO.05,进行芽增殖的培养基为 MS+6.BAO.5+旧AO.25, 诱导嫩茎生根的培养基为1/2MS+IBAO.3。并初步确定了适于青杨的遗传转化系统, 巨口: fitftff Zd 共培养 3d 带切口的叶片外植体 一一一一一一卜感染细菌的叶片一二二7和 共培养叶片 暗培养 含Km50m。L的 含Km80m。L的 含Km80m少L的 一一一一一一一一和小定牙 一一一一一一一和孤性牙 一一一一一一一争 选择培养杜 选择培养基 生根培养基 完整的转基冈植株 (4)双价抗虫基冈对青杨和雄性毛白杨的转化试验。通过对青杨和雄性毛白杨进 行状价抗虫基冈的转化试验,经含 Km 40ngiL的生根培养基的筛选,获得了青杨抗 性植株旧株,雄性毛白杨抗性植株门株。这是初步确定的转基因植株。
【学位授予单位】:河北农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:S763.721.1;S792.110.3

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