论文部分内容阅读
近年来,小菜蛾等害虫对甘蓝类蔬菜的为害日趋严重。当前生产上主要利用化学农药进行害虫防治,但化学农药不仅造成环境污染,也危害人类健康。培育抗虫品种是防治害虫的最有效途径。利用基因工程技术将外源抗虫基因导入植物基因组中,可为甘蓝类蔬菜的抗虫育种提供抗虫种质资源。转基因作物的应用减少了杀虫剂的使用,产生了巨大的经济效益。然而,随着转基因作物的大面积推广以及田间害虫抗性的报道,引起了人们对于转Bt作物抗虫持久性的广泛关注。因此,有必要对害虫抗性机制以及延缓害虫抗性产生的因素进行研究,为转基因作物的种植以及害虫抗性治理策略的完善提供参考。本研究以Bt转基因甘蓝和青花菜为植物材料,通过实验室和温室抗虫性鉴定,明确了Cry1Ac青花菜对小菜蛾的抗虫性效果;对抗性小菜蛾与敏感小菜蛾的杂交和回交后代进行生物测定,研究了小菜蛾对Cry1Ac青花菜的抗性遗传规律;初步研究了小菜蛾产卵偏好行为的遗传,构建了小菜蛾的抗性和产卵偏好性的双位点群体遗传模型。主要研究结果如下:1. Cry1Ac青花菜的抗虫性本研究在实验室和温室条件下研究了3个Cry1Ac蛋白表达量不同的Bt青花菜株系对小菜蛾生长发育的影响。实验室条件下,抗性小菜蛾和敏感小菜蛾在非转基因对照上的存活率均在90%以上,没有显著性差异;不同敏感小菜蛾种群在表达量为167ng/g的Bt转基因青花菜上死亡率均为100%,但不同的抗性种群的存活率具有显著性差异;抗性小菜蛾和敏感小菜蛾在表达量为224ng/g和246ng/g的Bt转基因青花菜上的死亡率均达到100%。温室的试验结果与实验室结果基本一致,表明抗性小菜蛾对低表达量的转Bt青花菜具有抗性,但对较高表达量的转基因株系没有抗性。2.小菜蛾对Bt转基因青花菜抗性的遗传规律以美国抗性小菜蛾和美国敏感小菜蛾为亲本,将二者杂交获得F1,再利用F1与其亲本回交得到回交群体BC1和BC2。测定了F1、BC1和BC2的2龄幼虫在转基因青花菜上的存活状况,初步结果表明抗性小菜蛾对转Bt青花菜的抗性遗传方式为单基因隐性遗传。3.小菜蛾产卵偏好行为的研究小菜蛾的产卵选择试验结果显示,小菜蛾在Cry1Ia8甘蓝和非转基因甘蓝、Cry1Ac青花菜和非转基因青花菜的产卵量均没有显著性差异,表明cry1Ia8和cry1Ac基因的导入对小菜蛾的产卵行为没有影响。不同小菜蛾种群均偏好在青花菜上产卵,不同种群间的产卵行为没有差异;温室小菜蛾的不同个体间对甘蓝和青花菜的产卵偏好行为差异较大,对其产卵行为的遗传研究结果初步表明,小菜蛾的产卵偏好行为受到遗传因素的影响。4.小菜蛾抗性和产卵偏好性双位点群体遗传模型的构建利用初步获得的小菜蛾抗性和产卵偏好试验结果构建了双位点群体遗传模型,并与单位点遗传模型进行了比较,结果表明害虫的产卵偏好行为可能在延缓害虫抗性产生中起着重要的作用。