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棉花也是重要的军事国防物质,与人们的日常生活息息相关,是我国重要的经济作物之一。近年来,随着Bacillus thuringiensis(Bt)抗虫棉的广泛使用使棉花生产提升至一个新的层次。然而截至2017年,世界各地就已报道发现十多种害虫对抗虫棉产生了抗性,同时伴随化学农药的使用量的大幅度减少,原来的次要害虫如盲蝽蟓(Lygocoris lucorμm)、烟粉虱(Bemisia tabaci)、蚜虫(aphid)等种群发生数量剧增、危害加重,现已成为我国当前棉花生产上的首要害虫,其刺吸式的取食方式增加了实际生产过程中防治的难度。因此,挖掘潜在的外源抗虫基因,创造对刺吸式口器害虫有抗性的棉花转基因材料,对未来棉花生产发展具有重要意义。本课题共选择四个外源抗虫基因分别是:Cry51Aa2.83416,Cry51Aa2.834CG,(E)-β-Farnesene,Tma12。其中Cry51Aa2.83416,Cry51Aa2.834CG基因来源于苏云金芽孢杆菌,对盲蝽蟓具有致死效果。Tma12是来源于一种可食用蕨类的植物蛋白,对烟粉虱具有毒杀作用。(E)-β-farnesene基因可以合成倍半萜烯类化学物质,来源于洋甘菊,通过克隆到其它植物里面,可能对蚜虫起到明显的趋避作用。本实验构建了上述四个外源抗虫基因的超表达载体、通过农杆菌介导的遗传转化一共成功获得69个转基因阳性植株。经分子检测后得到,其中(1)Cry51Aa2.83416转基因阳性植株22棵,单拷贝植株有7个;(2)Cry51Aa2.834CG转基因阳性植株18棵,单拷贝植株有3个;(3)(E)-β-Farnesene转基因阳性植株12棵,单拷贝植株有2个;(4)Tma12转基因阳性植株12棵,单拷贝植株有6个。通过qRT-PCR检测,Cry51Aa2.83416共筛选出4个、Cry51Aa2.834CG基因5个、Tma12基因5个、(E)-β-Farnesene合成酶基因共筛选出4个转录水平较高的转基因株系。通过对这些转基因进行抗虫鉴定,结果显示,Cry51Aa2.83416、Cry51Aa2.834CG、Tma12、(E)-β-Farnesene四个基因对相应的靶标害虫具有不同程度的抗虫效果,Cry51Aa2.83416、Cry51Aa2.834CG、Tma12对非靶标害虫蚜虫无明显抗虫效果。本实验创造一批稳定表达的棉花候选抗虫材料,为棉花抗虫分子育种提供一定的理论基础及基础材料。