转Eβf合成酶基因水稻对水稻害虫趋避性的研究

论文摘要

蚜虫做为农业生产中的一类重要害虫,除直接取食外,不仅能通过排泄的蜜露孳生病害,而且还是传播植物病毒病的首要媒介。当今害虫防治的理念,已经由过去的“灭杀”转向现代的“调控”,调控的目的是利用“作物——害虫——天敌”三营养层的关系来对害虫进行有效的控制,既对环境友好,又有利于生态平衡。[反]-β-法尼烯是蚜虫报警信息素的主要成分,当蚜虫受到天敌捕食或者拟寄生物攻击时,会释放出[反]-β-法尼烯,使周围的蚜虫感知并迅速逃离。通过转基因技术将[反]-β-法尼烯合成酶基因转入到水稻中,使水稻通过内源表达产生[反]-β-法尼烯,释放到环境中,对蚜虫起到警戒作用,这样对环境保护、食物安全、害虫天敌的保护都是非常有利的。本研究利用克隆自薄荷（Mentha×piperita）的Eβf合成酶基因,使用基因工程技术将其连接到载体pCAMBIA1300s上,通过农杆菌介导的遗传转化法将其导入粳稻品种中花11中,再通过行为试验来检测转基因后代的抗虫性,为转基因抗虫育种提供有用的资源。主要研究结果如下：1.通过PCR方法将Epf合成酶基因从质粒pArt7-EBFS上扩增下来后,连接到载体pCAMBIA1300s上。2.通过农杆菌介导的遗传转化法将构建好的载体导入到粳稻品种中花11中,经过筛选、分化、生根等得到转基因植株65棵。3.对转基因植株后代进行PCR检测、Southern blot检测、发芽试验、表型观察等,共筛选出4个纯合单拷贝的性状良好的转基因家系。4.对筛选出的4个T2代转基因家系进行蚜虫的驱避性实验,结果表明转有Epf合成酶基因的转基因家系对蚜虫具有良好的驱避性。5.利用Y型嗅觉仪对筛选出的4个T2代转基因家系进行褐飞虱的驱避性试验,结果显示转基因家系对褐飞虱的驱避效果不明显。6.利用Y型嗅觉仪对筛选出的4个T2代转基因家系进行二化螟的驱避性试验。结果显示转基因家系对二化螟的驱避效果不明显。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 缩略语表
• 1 前言
• 1.1 研究问题由来
• 1.2 文献综述
• 1.2.1 植物防御反应
• 1.2.1.1 虫害诱导的植物直接防御反应
• 1.2.1.2 虫害诱导的植物间接防御反应
• 1.2.2 植物萜类化合物
• 1.2.2.1 植物萜类化合物的类型及分布
• 1.2.2.2 植物萜类化合物的生物合成
• 1.2.2.3 植物萜类化合物的生理生态功能
• 1.2.2.4 植物萜类化合物的生产应用
• 1.2.3 蚜虫的危害与防治
• 1.2.3.1 蚜虫生理特点
• 1.2.3.2 蚜虫的危害
• 1.2.3.3 蚜虫的防治
• 1.2.3.4 水稻蚜虫
• 1.2.4 Eβf及蚜虫报警信息素
• 1.2.4.1 Eβf的主要作用特点
• 1.2.4.2 Eβf合成酶基因及在基因工程中的利用
• 1.3 研究的目的和意义
• 2 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 表达载体的构建
• 2.2.2 农杆菌介导的遗传转化
• 2.2.3 转基因水稻植株的检测
• 2.2.3.1 转基因植株的PCR阳性检测
• 2.2.3.2 转基因植株的Southern blot检测及拷贝数鉴定
• 2.2.3.3 转基因植株T1代家系的纯合单株筛选
• 2.2.4 水稻蚜虫的饲养
• 2.2.5 转基因水稻植株的抗虫性鉴定
• 2.2.5.1 转基因植株的抗蚜性鉴定
• 2.2.5.2 转基因植株对稻飞虱趋避性鉴定
• 2.2.5.3 转基因植株对水稻螟虫趋避性鉴定
• 3 结果与分析
• 3.1 表达载体的构建及检测
• 3.2 水稻遗传转化
• 3.3 转基因水稻植株的检测
• 3.3.1 转基因植株的PCR阳性检测
• 3.3.2 转基因植株的Southern blot检测及拷贝数鉴定
• 3.4 水稻蚜虫饲养体系的建立
• 3.5 转基因水稻植株的抗虫性检测
• 3.5.1 转基因植株的抗蚜性检测
• 3.5.2 转基因植株对稻飞虱驱避性鉴定
• 3.5.3 转基因植株对水稻螟虫驱避性鉴定
• 4 讨论
• 4.1 转基因植株对水稻害虫的驱避性
• 4.2 转基因植株产生内源性Eβf的实际效果
• 4.3 培育多价抗虫水稻
• 4.4 探索新基因
• 参考文献
• 附录
• 1 试剂
• 2 溶液配方
• 3 培养基配方
• 致谢