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棉铃虫,Helicoverpa armigera(Hubner),是具有多食性、高繁殖力、兼性滞育和迁飞性等特点的重要农业害虫,是我国棉花的主要害虫之一。Bt棉花的推广种植,对棉铃虫等害虫取得了良好的防治效果,获得了较高的经济效益和社会效益。随着靶标害虫对单价Bt棉的抗性升高,同时在转基因棉中表达Cry2Ab与Cry1Ac的基因聚合策略成为延缓靶标害虫对单个Bt毒素抗性进化的重要治理措施之一。检测我国棉铃虫田间种群对Cry2Ab的抗性等位基因起始频率,掌握田间敏感性变化情况,有利于完善Bt抗性治理措施,为转基因棉的可持续发展提供理论依据。本研究同时对一个对Cry2Ab具有多基因显性遗传的抗性品系进行抗性基因分离,比较了不同抗性基因对Bt抗性的贡献,研究结果有助于了解Cry2Ab显性抗性和对Cry1Ac交互抗性的形成机制。1.利用F2筛选法检测棉铃虫田间种群Cry2Ab抗性基因频率本研究于2015年采集河南安阳、河北廊坊、山东夏津3地的棉铃虫种群,采用F2筛选法测定了田间种群的Cry2Ab抗性基因初始频率。河南安阳棉铃虫种群建立单雌系213个,检测单雌系73个,抗性单雌系6个,抗性基因频率为0.023(0.010-0.050);河北廊坊棉铃虫种群建立单雌系187个,检测单雌系62个,抗性单雌系3个,抗性基因频率为0.012(0.005-0.042);山东夏津棉铃虫种群建立单雌系215个,检测单雌系62个,抗性单雌系6个,抗性基因频率为0.027(0.012-0.058)。对部分检测出含有抗性基因的单雌系进行复筛,结果表明目前田间种群对Cry2Ab的抗性主要由微效多基因控制。在我国尚未种植表达Cry2Ab毒素的双价Bt棉的情况下,棉铃虫田间种群已存在较高的Cry2Ab抗性基因频率,因此种植双价Bt棉进行抗性治理的必要性和有效性需要慎重考虑。2.抗性品系An2Ab中不同Bt抗性基因的分离实验室前期研究表明,用Cry2Ab筛选获得的An2Ab品系对Cry2Ab的抗性为多基因显性遗传,同时对Cry1Ac具有交互抗性。棉铃虫种群对Cry2Ab的显性抗性以及与Cry1Ac间潜在的交互抗性,对现行的Bt抗性治理策略带来了极大的挑战。本研究将An2Ab抗性品系与敏感品系(GR)进行杂交和回交,采用SNP分子标记法将An2Ab抗性基因所在的9号、10号和13号染色体进行分离,分别建立单基因抗性品系(分别命名为A9、B10和C13),并研究比较了来自于上述3条染色体的不同抗性基因对Cry2Ab及Cry1Ac抗性的贡献。分离品系A9对Cry2Ab和Cry1Ac的抗性分别为15倍和5.09倍;分离品系B10对Cry2Ab和Cry 1 Ac的抗性分别为39.4倍和6.91倍;分离品系C13对Cry2Ab和Cry1Ac的抗性分别为12.3倍和19倍。在An2Ab品系对Cry2Ab的抗性中,10号染色体上的抗性基因对Cry2Ab的抗性贡献最大,13号染色体上的抗性基因对Cry1Ac的交互抗性贡献最大。对分离的3个品系的遗传方式研究分析表明,3条染色体上的抗性基因均表现出常染色体、不完全显性的遗传特点。本研究建立的3个单因子抗性品系有助于深入研究棉铃虫对Cry2Ab显性抗性及Cry1Ac和Cry2Ab交互抗性的机理。