棉鈴蟲對Bt毒素Cry1Ac抗性的分子遺傳機理研究.pdf

1、轉基因棉花的大規(guī)模種植對控制鱗翅目害蟲的為害發(fā)揮了重要作用，但害蟲長期處于轉基因作物Bt毒素的高壓選擇下，害蟲對Bt作物的抗性問題將不容忽視。昆蟲對Bt的抗性是一種遺傳性狀，其抗性基因就位于昆蟲體內，參與體內各種代謝過程。目前，還沒有一致的結論闡明昆蟲對Bt毒素的抗性機制，其抗性機制是復雜和多樣的。害蟲抗性的遺傳機制研究不僅有助于了解抗性本質和特征，而且是制定抗性治理策略的基礎，是研究抗性的一個重要工具。無論是昆蟲抗性適合度研究，還是昆

2、蟲抗性機理研究，試驗材料都是非常重要的。通常研究害蟲抗性都是通過比較抗、感品系之間的差異，所以盡可能縮小二者之間的差異，可以更大概率的找到抗性差異，這對研究害蟲抗性，尤其是研究害蟲抗性基因的DNA分子遺傳標記是至關重要的。近等基因系（NIL）是一組遺傳背景相同或相近，只在個別染色體區(qū)段上存在差異的品系，如果一對近等基因系在目標性狀上表現差異，那么，凡是能在這對近等基因系間揭示多態(tài)性的分子標記，就可能位于目標基因的附近。因此，利用近等基因

3、系材料，可以尋找與目標基因緊密連鎖的分子標記。
　　 通過10多年的室內篩選，本研究室已經獲得了對Bt具有較高抗性的棉鈴蟲種群，正在進一步研究其抗性機制。用大約一年半的時間，我們建立了棉鈴蟲抗性近等基因系。經過一系列回交和抗性再篩選，我們得到一個與敏感品系整個基因組具有至少93％的同源性、又具有較高抗性倍數的抗性近等基因系。
　　 以棉鈴蟲室內Bt抗性品系、敏感品系為試驗材料，我們研究了棉鈴蟲對Bt毒素抗性的分子遺傳機理

4、。體重抑制法測定結果表明，用含區(qū)分劑量1.5μg/mL CrylAc毒料飼喂棉鈴蟲回交后代（BC）5d后，存活蟲數：死亡蟲數的比例為1:1，證實該蟲對Bt毒素CrylAc的抗性為常染色體上不完全隱性遺傳。
　　 利用AFLP分子標記技術，研究棉鈴蟲對Bt毒素CrylAc抗性的分子遺傳機理，結果發(fā)現抗性基因BtR與AFLP標記EaaMctc2連鎖，位于第4連鎖群上EaaMcte2與EcaMcacl兩個多態(tài)性標記之間，遺傳距離分別為

5、12.2cM±6cM和13.1cM±6cM。對標記EaaMctc2回收、克隆、測序，僅出現對于301bp處的單一條帶。序列分析結果表明，該片段與GenBank中已知序列同源性較低。
　　 昆蟲對Bt產生抗性后，在沒有選擇壓力時，有些昆蟲的抗性表現出不同程度的衰退，而有些則趨于穩(wěn)定。棉鈴蟲抗性穩(wěn)定性研究結果表明，在沒有Bt選擇壓下，即用未加入Bt毒素的正常人工飼料飼養(yǎng)棉鈴蟲抗性品系五代，抗性倍數呈現快速下降的趨勢，從3626.67