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Bt杀虫基因双价植物表达载体的构建及抗虫马铃薯植株的获得

作　者: 蒋红玲
导　师: 唐益雄；王志兴
学　校: 中国农业科学院
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: cry1Ba cry3A 基因克隆 植物表达载体 Southern杂交 马铃薯甲虫 抗虫试验
分类号: Q943.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2001年
下　载: 152次
引　用: 9次
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内容摘要


马铃薯是世界第四大粮食作物，而我国的种植面积居世界第二位。马铃薯甲虫是一种世界性检疫害虫，属鞘翅目叶甲科，它不仅危害马铃薯，而且危害番茄、茄子、榆树等所有茄科植物。在我国新疆北部，马铃薯甲虫已对马铃薯生产造成严重危害，目前虫害区已越过乌鲁木齐市并以每年约100公里的速度向内地扩散。化学防治不仅费用高、污染环境，而且防治效果不佳，利用基因工程手段培育抗虫品种是解决这一难题的有效方法。 苏云金芽孢杆菌（Bt）在形成芽孢的过程中可产生对不同昆虫有特异毒杀作用的杀虫晶体蛋白，转Bt毒蛋白基因的抗虫育种已取得显著成效。但是随着Bt作物的大规模应用，昆虫对Bt产生抗性已成为植物抗虫基因工程中存在的较为严重的问题，因而寻找阻止抗性发展的策略成为目前人们关心的热点之一。结合庇护所策略，将不同杀虫机理的杀虫蛋白基因或不同特异性的Bt基因同时或分别导入同一受体植物，是公认的昆虫抗性管理的重要策略之一。这一策略即可延缓昆虫抗性的产生，同时还可扩大转基因植物的杀虫范围、提高其杀虫能力。 本研究利用PCR方法扩增并克隆了Bt cry1Ba基因，分别构建了cry1Ba和cry1Ba+cry3A的单、双价植物表达载体，并利用农杆菌介导法导入我国马铃薯品种Desiree中，获得了转基因株系。经PCR方法检测和Southern杂交分析，单价和双价基因均已整合进马铃薯基因组中。用单价转基因马铃薯叶片进行室内抗虫实验，饲喂3天后的死亡率为64％，4天后达到100％，表明单价转基因株对马铃薯甲虫有显著的毒杀作用。双价的抗虫试验正在进行之中。

全文目录


中文摘要  5-6
英文摘要  6-8
1． 文献综述  8-28
  1．1 苏云金芽孢杆菌（Bt）及其杀虫晶体蛋白基因分类  8-9
  1．2 Bt杀虫晶体蛋白的结构与功能  9-11
    1．2．1 Bt杀虫晶体蛋白的基本分子结构及特征  9-10
    1．2．2 Bt杀虫晶体蛋白的三维结构与功能关系  10-11
  1．3 Bt杀虫晶体蛋白基因的表达调控  11-13
    1．3．1 转录水平的调控  12
    1．3．2 转录后水平的调控  12-13
    1．3．3 翻译后水平的调控  13
  1．4 Bt杀虫晶体蛋白的杀虫机理  13-15
    1．4．1 杀虫晶体蛋白的溶解和酶解  13-14
    1．4．2 活性毒素与特异性受体的识别结合  14-15
    1．4．3 昆虫消化道细胞离子通道或孔的形成  15
  1．5 Bt基因工程  15-21
    1．5．1 Bt制剂的应用及受限  15-16
    1．5．2 Bt转基因植物概况  16-17
    1．5．3 Bt杀虫基因的人工修饰与改造  17-18
    1．5．4 具有鞘翅目活性的Bt基因工程  18-20
    1．5．5 Bt转基因植物的安全性评价  20-21
  1．6 昆虫对Bt毒蛋白的抗性机制  21-23
  1．7 抗性管理的策略  23-25
  1．8 马铃薯甲虫——全球最重要的鞘翅目害虫  25-26
  1．9 本论文研究的目的和意义  26
  1．10 本实验所用基因的来源与特性  26-28
2． 材料与方法  28-35
  2．1 材料  28
  2．2 方法  28-35
3． 结果与分析  35-52
  3．1 cry1Ba基因的克隆与测序  35-44
  3．2 cry1Ba基因的单价植物表达载体的构建  44-46
  3．3 cry1Ba和cry3Aa双价植物表达载体的构建  46-47
  3．4 马铃薯的遗传转化  47
  3．5 PCR检测  47-48
  3．6 单价转基因马铃薯的Southern分析  48-49
  3．7 双价转基因马铃薯的Southern分析  49-50
  3．8 转基因马铃薯的室内抗虫鉴定  50-52
4． 讨论  52-53
5． 结论  53-54
参考文献  54-63
致谢  63

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中图分类: > 生物科学 > 植物学 > 植物细胞遗传学 > 植物基因工程
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