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  • 简介:锌指核酸酶、类转录激活因子式核酸酶和CRISPR/Cas技术近几年发展起来3种主要基因编辑技术,原理都是通过在生物基因特定位点制造DNA双链断裂损伤,从而激活机体自身DNA损伤修复机制,在此过程引发各种变异。基因编辑技术已在研究基因功能和基因修复成功应用,基于基因编辑技术诸多优点,如CRISPR/Cas技术能对基因多个特定位点进行编辑。有望成为昆虫遗传转化主要策略。本文就锌指核酸酶、类转录激活因子式核酸酶和CRISPR/Cas技术基本原理及其昆虫应用做简介,为今后利用基因编辑技术进行昆虫遗传转化提供些许参考。

  • 标签: CRISPR/Cas技术 遗传转化技术 基因组编辑 类转录激活因子式核酸酶技术 锌指核酸酶技术
  • 简介:诱集植物作为种传统害虫治理工具,农业生产中应用越来越广泛,重要性也随着时间推移日益凸显。本文结合国内外研究现状,从特点、应用、优势和发展前景等方面综述诱集植物害虫生态控制重要作用。同时以香根草为具体说明了诱集植物应用方法,为诱集植物利用开发提供参考。

  • 标签: 诱集植物 生态系统 生物防治 研究进展 香根草
  • 简介:实蝇类害虫严重危害多种水果和蔬菜,世界果蔬产业最重要害虫类群之,严重影响了发生地果蔬生产和出口贸易活动。昆虫不育技术(SIT)种物种特异和环境友好型防治措施,多种实蝇类害虫防治、阻截和根除起到了不可替代重要作用。通过分子生物学技术对昆虫基因进行遗传修饰,可对SIT进行改进,提高防控效果并扩大应用物种范围,近年来相关方面的研究已取得重要进展,成为害虫遗传控制研究热点。本文阐述通过受四环素调控tet—off基因表达系统来实现昆虫“不育”基本原理和在果蝇及其他几种主要实蝇类害虫建立不同类型遗传控制体系,以及类似体系在其他农业昆虫应用情况。简要介绍橘小实蝇遗传控制技术体系构建方面的工作进展,并对该技术害虫综合治理(IPM)尤其实蝇类害虫防治应用前景进行了讨论和展望。

  • 标签: 遗传控制 实蝇 昆虫不育技术 tet—off基因表达系统 致死品系
  • 简介:RNA干扰(RNAi)生物体内源基因发生转录后特异性降解种生理现象,作为抵抗病毒免疫机制,广泛存在于生物体内。RNAi秀丽隐杆线虫发生机制已明确,但昆虫系统性RNAi不同于线虫,昆虫尚未发现线虫跨膜蛋白SID.2同源蛋白,且果蝇不存在依赖于RNARNA聚合酶(RdRP),但存在具有相似活性物质。昆虫发生RNAi效率不仅靶标基因自身双链RNA选择有关,而且虫体发育状态摄入双链RNA剂量相关。随着RNAi昆虫作用特点阐明,RNAi应用价值也逐渐体现。近年来,通过RNAi沉默靶标基因,不但促进了昆虫基因功能研究发展,而且被广泛用于重要农业害虫抗药性基因研究。最新研究表明,RNAi结合第2代测序技术,针对非模式昆虫,能迅速找到具有致死效应靶标序列,加快了利用RNAi技术生产生物农药步伐。

  • 标签: RNA干扰 小干扰RNA 双链RNA 基因功能 生物农药
  • 简介:目的】二水稻重要害虫之,钙黏蛋白(cadherin,CAD)重要Bt杀虫蛋白受体,获得二螟钙黏蛋白基因(CsCAD1)基础上,明确CsCAD1蛋白Cry1Ac和Cry2Aa蛋白结合能力。【方法】利用PCR技术克隆CsCAD1基因片段,将构建pET-28a-(+)-CsCAD1质粒转入原核表达菌株BL21(DE3),IPTG诱导表达。目的蛋白Ni柱亲和纯化后SDS-PAGE电泳检测,利用westernblot和ligandblot技术分析Cry1Ac和Cry2Aa蛋白结合能力。【结果】重组载体可在表达菌株BL21表达个约44ku蛋白,原核表达载体构建成功。SDS-PAGE显示该蛋白条带单,且纯度较好。Ni柱亲和层析纯化该目的蛋白后进行Ligandblot分析,结果显示CsCAD1重组蛋白可以Cry1Ac和Cry2Aa蛋白结合。【结论】CsCAD1蛋白可以Cry1Ac和Cry2Aa蛋白结合,潜在Cry蛋白受体,所得结果有助于阐明Cry1Ac和Cry2Aa蛋白对二作用机制。

  • 标签: 二化螟 钙黏蛋白 原核表达 蛋白结合
  • 简介:背景】抗除草剂转基因作物全球种植面积最大类转基因植物,以除草剂抗性基因作为检测靶标的分子鉴定方法研究应用,对转基因生物安全检测监测重要意义。【方法】根据除草剂抗性基因aad1和dmo核苷酸序列设计PCR检测引物,并进行PCR反应体系优化、方法特异性、灵敏度、再现性等方面的测试,分别建立aad1基因和dmo基因特异性PCR检测方法。【结果】建立PCR检测方法56~64℃退火温度范围内均能获得致性结果,具有良好稳健性。该方法可将含有aad1基因和dmo基因转基因作物与其他转基因作物区分开,灵敏度可分别达到20个拷贝和40个拷贝。通过将aad1基因和dmo基因检测引物放入同管PCR反应体系,还能在次PCR同时检测这2个靶标基因,双重PCR检测灵敏度PCR致。【结论意义】建立分子方法可精准检测出含有aad1基因和dmo基因转基因作物,具有特异性强、灵敏度高特点,为抗除草剂转基因作物筛选检测提供可靠技术支撑。

  • 标签: 转基因生物 除草剂抗性基因 分子检测 PCR方法
  • 简介:[目的]生态位模型在生物地理学、入侵生物学和保护生物学具有广泛应用,被越来越多地用于预测物种潜在分布和现实分布研究。本文以美国白蛾为介绍pROC方案在生态位模型评价应用及其注意事项,以期对物种潜在分布预测进行合理评价,促进生态位模型我国合理运用和发展。[方法]介绍ROC曲线和AUC值基本原理,总结在生态位模型评价应用,从物种存在分布点和不存在分布点可信度出发,分析AUC值用于模型评价优点和不足,最后介绍局部受试者工作特征曲线线下面积方案(pROC方案)来弥补传统AUC值不足。[结果]AUC值虽独立于阈值,但因其综合灵敏度和特异度,而屏蔽这2个指标各自特征,不能分别评估预测结果灵敏度和特异度,同时对遗漏率和记账错率不能进行权衡,会误导使用者对模型评价。AUC值相比,ROC曲线形状更具有价值,蕴含丰富模型评价信息。[结论]模型评价需要将灵敏度和特异度区别对待,ROC曲线形状比AUC值在生态位模型评价为重,pROC方案相对于传统AUC值具有优势,但容易对过度模拟做出不当判断。模型评价作者研究目的密切相关:当以预测物种潜在分布为目的时(如入侵物种潜在分布、气候变化对物种分布影响和谱系生物地理学),模型评价应当给予灵敏度(或者遗漏率)更多权重;当以预测物种现实分布为目的时(如保护区界定和濒危物种引入),模型评价应当给予灵敏度和特异度同等权重。

  • 标签: 生态位模型 灵敏度 特异度 ROC曲线 AUC值 遗漏错误
  • 简介:硫丹茶叶消解动态符合级动力学方程,茶叶残留量随着施用剂量增加而增加。硫丹乌龙茶消解速率显著低于绿茶,同环境,35%硫丹乳油500倍、1000倍、1500倍、2000倍液处理乌龙茶和绿茶半衰期分别为2.15-2.84d和1.65-1.98d,药后7d残留量分别为4.21mg/kg-12.04mg/kg和2.81mg/kg~8.98mg/kg。同时,由于气候差异,同浓度处理残留量和半衰期不同地区间差异也较大。不同茶区,无论乌龙茶或绿茶品种,药后7d,1000倍、1500倍、2000倍液处理残留量均在10.0mg/kg以下,而500倍个别超过10.0mg/kg,但在20.0mg/kg以下,所以,按欧盟最高限量30.0mg/kg标准计,目前茶园施用该药安全间隔期为7d合理。本分析方法采用微型层析柱法净化,具有操作时间短,试剂用量省、净化效果好优点,最低检出量为0.0006ng,最小检出浓度为0.0064g/g,该技术指标完全满足残留分析要求。

  • 标签: 硫丹 茶叶 残留 安全性评价
  • 简介:转座子基因段可移动DNA重复片段。越来越多研究表明,转座子真核生物基因主要组成成分,基因和表型进化主要动力之,并且对基因表达调控网络进化具有重要贡献。由于转座子基因内具有可移动性,使其在生物技术和分子生物学领域备受重视,尤其转基因技术上得到了广泛应用。本文综述转座子昆虫分布、类型功能,重点阐述不同昆虫转座子转基因技术应用,并对转基因安全性和转座子稳定性进行了讨论。

  • 标签: 转座子 昆虫 转基因 安全性
  • 简介:苹果蠹蛾世界性检疫害虫,对我国苹果优势产区构成了巨大威胁。长期依赖化学防治使该虫抗性问题变得十分严峻。为了保障食品安全,以环境友好生物源农药替代化学农药已成为当前苹果蠹蛾防治热点。本文对国内外现有的生物源农药,如寄生蜂、不育昆虫、颗粒体病毒、病原线虫、Bt、病原真菌、微孢子虫、性信息素、斑蝥素、多杀菌素等,苹果蠹蛾防治最新应用及其存在问题进行论述,讨论生物源农药凭借种类多、来源广且在用药时期上选择性强等特点,该虫综合治理重要地位面临挑战。

  • 标签: 生物农药 苹果蠹蛾 生物防治 杀虫剂
  • 简介:疟疾、登革热等重大传染性蚊媒疾病严重危害人类健康,且目前缺乏有效药物和疫苗,防治埃及伊蚊、冈比亚按蚊等媒介昆虫控制和消除这些疾病有效手段。化学杀虫剂大规模使用在定程度上控制疾病传播,但抗药性和环境污染等问题也随之而来。分子生物学飞速发展为昆虫不育技术(SIT)更新害虫防治提供策略,由此发展起来以释放携带显性致死基因昆虫(RIDL)为代表系列遗传不育技术为蚊虫种群防控提供更加有效选择。本文概述遗传技术蚊虫防控应用进展,包括蚊虫遗传防治历史和策略,阐述RIDL技术体系原理,同时介绍相关遗传控制品系和已经开展田间释放研究,展示遗传修饰不育技术蚊媒疾病防治巨大潜力。

  • 标签: 蚊媒昆虫 遗传防治 昆虫不育技术 释放携带显性致死基因昆虫的技术
  • 简介:生物入侵对世界经济、环境造成了巨大影响,已经成为世界关注焦点。传统海关检验方法存在鉴定缓慢、准确率低、鉴定专家稀缺等问题,因此急需种鉴定率高、操作简单和快速方法对入侵植物繁殖体进行精确鉴别。DNA条形码种基于DNA序列差异进行物种鉴定技术,鉴定结果只受样品组织内DNA保存状况影响,不受形态学性状保存状态影响,只需掌握简单分子生物学技术工作人员即可实现对未知样品鉴定,入侵植物检疫鉴定中有很大应用潜力。根据入侵植物进化快、变异多特点,可优先考虑种间、种内差异度高ITS基因作为核心条形码,再以matK和rbcL基因为辅助条形码。本文分析植物DNA条形码技术及其衍生出超级DNA条形码和metabarcoding技术入侵植物鉴定应用潜力,提出构建入侵植物DNA条形码参考数据库智能植物志(iFlora)相结合,为利用DNA条形码技术对入侵植物进行快速鉴定和相关研究提供参考。

  • 标签: DNA条形码 入侵植物 超级DNA条形码 metabarcoding 智能植物志
  • 简介:苹果蠹蛾世界性重要果树害虫,也是我国类进境检疫性有害生物,严重威胁着我国黄土高原和环渤海湾优势苹果产区果业生产。化学防治当前苹果蠹蛾防治最经济有效措施,然而频繁使用化学杀虫剂引发抗药性问题也在世界范围内相继报道。代谢抗性苹果蠹蛾抗性重要机制,苹果蠹蛾解毒酶代谢杀虫剂分子机制当前代谢抗性研究重点方向。基于分子模拟方法相关研究扮演着越来越重要角色,本文综述分子模拟涉及主要方法及其苹果蠹蛾代谢杀虫剂分子机制研究应用,并展望未来可能研究方向。

  • 标签: 苹果蠹蛾 分子模拟 解毒酶 杀虫剂 代谢抗性
  • 简介:背景我国,苹果绵蚜对苹果等寄主危害日益严重,发生面积不断扩大,而品种抗性害虫治理重要手段。【方法12007—2009年于山东莱阳地区系统调查苹果绵蚜不同寄主果园发生动态规律,比较不同寄主对苹果绵蚜抗性差异。【结果】苹果绵蚜红富士、乔纳金、新红星苹果园和西府海棠果园1a2个发生高峰,5月底到7月1个高峰,也是全年发生最高峰,9月初到10月底全年发生第2个高峰,而7月底到8月底苹果绵蚜发生低谷期。苹果绵蚜红富士苹果上发生数量显著高于乔纳金、新红星苹果和西府海棠上发生数量。3a调查时间内,苹果绵蚜红富士、乔纳金、新红星苹果上每次平均发生量分别为153.2、31.6、30.3头·株^-1。越冬前调查表明,苹果绵蚜对红富士为害率显著高于青香蕉、乔纳金、新红星和小国光,小国光被害率以及虫落数量最低。【结论意义】红富士苹果绵蚜感虫品种,而小国光、乔纳金和新红星相对抗虫。文中讨论苹果绵蚜抗性品种筛选方法,为掌握不同寄主对苹果绵蚜抗性差异以及制定苹果绵蚜抗性治理策略提供依据。

  • 标签: 苹果绵蚜 种群动态 品种抗性
  • 简介:基于遗传修饰手段昆虫不育技术(SIT)作为类物种特异、环境友好、科学高效新兴策略,害虫防治具有广阔应用前景。释放携带显性致死基因昆虫技术(RIDL)改进传统SIT重要手段之,主要包括四环素调控系统、特异性启动子、性别特异剪接系统和特异性致死基因等重要元件,其中根据不同昆虫特点选择合适特异性致死基因对于构建遗传不育品系至关重要。这些致死基因或受到阻遏调控系统控制、或特异雌虫中表达、亦或直接作用于x染色体,导致后代特定发育阶段或特定性别条件致死。本文综述RHG家族(reapr、hid、grim、michelob_x)细胞凋亡基因、转录激活因子tTANipplDm、归巢内切酶基因等害虫遗传不育技术研究和应用,讨论特定致死基因效应机理和应用特点,并对可能发展方向进行了展望。由于不同效应基因致死作用和调控机理尚未完全明晰,因此深入研究特异致死基因凋亡机制和在不同物种兼容作用,将为害虫遗传防控提供更多研究思路和手段。

  • 标签: 昆虫不育技术 致死基因 细胞凋亡基因 转录激活因子 归巢内切酶基因
  • 简介:烟粉虱广泛分布于全球热带和亚热带地区。近20多年,烟粉虱些遗传群入侵世界各地,严重危害作物生产。烟粉虱遗传结构多样性和复杂性早已被关注,但分类地位,尤其烟粉虱到底个包含多个生物型种还是个包含许多隐种物种复合体,直颇受争议。近几年,有关烟粉虱种系发生和系统学研究取得长足进展,证据推论个包含至少31个隐种物种复合体,但生殖隔离证据仍显不足,种系发生分析结果也因仅依据COI个基因而受到质疑。因此,大多数从事烟粉虱研究同行接受其为个物种复合体概念同时,仍有同行沿用生物型概念。我国境内已先后报道包括13个本地种和2个全球入侵种在内15个烟粉虱隐种。本地种主要分布我国南部包括海南岛和台湾岛东南沿海地区,隐种多样性由南向北逐渐降低。入侵种“中东小亚细亚1”隐种(MEAMl)(即“B型”)和“地中海”隐种(MED)(即“Q型”)分别于20世纪90年代中后期和2003年前后入侵我国,并在许多地区迅速取代本地种而占据优势地位。全国范围内调查数据显示,这2个入侵种可在大部分区域共同存在,但自2005年以来,MED许多地区陆续取代MEAMl,这很可能与MED对大量使用新烟碱类杀虫剂较强抗性有关。本文还讨论烟粉虱隐种复合体分类所面临命名等难题以及大范围抽样调查数据偏差问题。

  • 标签: 烟粉虱 隐种复合体 种系发生 分布
  • 简介:背景】转基因作物可能通过根系分泌物和植株残体组成改变对土壤酶活性和养分转化产生影响,转基因作物对土壤质量影响环境安全性评价重要方面。【方法】本研究通过田间定位试验分析连续3a种植2种转crylAc/cpti双价抗虫基因水稻后,土壤酶活性和养分有效性等土壤质量性状变化。【结果】水稻各生育期内,除齐穗期转基因稻科丰8号(GM1)田土壤酸性磷酸酶活性显著(P〈0.05)高于受体非转基因稻明恢86(CK1)外,转基因稻GM1、GM2(Ⅱ优科丰8号)土壤酸性磷酸酶、碱性磷酸酶和脲酶活性对应非转基因稻CK1、CK2(Ⅱ优明恢86)间均无显著差异。同时,水稻生长过程,土壤pH、有机质、有效氮、有效磷和速效钾等土壤理化指标GM1和CK1或GM2和CK2间也均无显著差异。【结论意义】连续38种植转crylAc/cpti双价抗虫基因水稻并未改变稻田土壤主要营养元素有效性及其相关土壤酶活性,即短期内种植转crylAc/cpti双价抗虫基因水稻不会影响土壤酶活性和养分状况。该结果为进步评价转基因水稻生态风险提供依据。

  • 标签: 转cry1Ac/cpti基因水稻 土壤酶活性 土壤养分 生态风险
  • 简介:瓜实蝇BactroceracucurbitaeCoquillett世界上重要检疫性害虫,通过14、18、22、26、30、34℃温度孵化和饲养实验,测定该虫卵、幼虫、蛹、产卵前期、世代发育起点温度和有效积温分别是8.0982℃、4.5245℃、4.5245℃、7.4751℃、10.0019℃和28.8506、162.7462、145.7249、166.5126、503.8343日度。根据该虫致死温度和有效积温模型,运用数学分析和地理信息系统技术,预测瓜实蝇中国适生区和年发生代数,结果表明:该虫可在中国48.96%地区发生(气象站点所代表地区),1年发生2-12代,以4~6代为主。

  • 标签: 瓜实蝇 有效积温 适生性 年发生代数
  • 简介:背景】此研究为“十二五”转基因生物新品种培育国家项目中创建新转基因棉花品种环境安全评价技术而设。【方法】以转双价双成抗虫基因(cry1Ac+cry2Ab)棉和转双价抗虫、抗除草剂基因(cry1Ac+肼强阳)棉为观察品种,非转基因棉赣棉11号为对照品种,荒地用撒播和3cm深度播种2种方式,于2011年5月2012年3月对棉花出苗率、株高、生育进程、棉吐絮瓣数、絮瓣脱落率、自生苗等生存竞争能力进行比较,检测、评价杂草风险,并探讨、验证检测技术可行性。【结果】荒地条件,以2种方式播种转cry1Ac+cry2Ab基因棉和转cry1Ac+EP5P5基因棉非转基因棉相比,上述各项指标的竞争能力总体上未表现显著优势。【结论意义】转cry1Ac+cry2Ab基因棉和转cry1Ac+EPSPS基因棉荒地条件下生长无杂草风险。同时,研究证明,荒地自然生态条件,可以采用撒播和3cm深度播种方法检测新转基因棉花品种在生存竞争能力上杂草风险,测评上有互为参照效应,为定性评价新转基因棉花品种杂草风险提供保障。

  • 标签: 双价双Bt抗虫基因棉 cry1Ac+cry2Ab基因 双价抗虫 抗除草剂基因棉 5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶基因 生存竞争能力
  • 简介:背景】鬼针草属白花鬼针草和三叶鬼针草原产于热带美洲,入侵我国后给生态环境、农业经济等造成严重危害和影响。目前,关于它们研究主要针对单个物种。为了更好地理解这2种外来鬼针草入侵能力和入侵机制,本文开展这2种入侵种近缘本地种之间比较研究。【方法】通过盆栽试验,设置低肥和高肥2个养分水平,测量和计算2种外来鬼针草近缘本地种金盏银盘在不同土壤养分水平形态和生长参数、生物量及其分配、繁殖持续期、单株种子产量以及表型可塑性指数等。【结果】低肥条件,除了繁殖持续期和种子产量外,2种外来种和本地种大多数参数均无显著差异。但在高肥条件,外来种白花鬼针草总叶面积、比叶面积、叶面积比、繁殖持续期和种子产量明显高于本地种,而三叶鬼针草总叶面积、比叶面积、总生物量、相对生长速率却显著低于本地种。在对土壤养分可塑性方面,白花鬼针草株高、总叶面积、比叶面积、总生物量、叶面积比、相对生长速率、平均叶面积比和种子产量方面的可塑性均高于其他2种植物;三叶鬼针草金盏银盘相比,大多数参数可塑性指数较接近。【结论意义】白花鬼针草种入侵能力很强外来种。长繁殖持续期和高种子产量白花鬼针草和三叶鬼针草有别于本地种金盏银盘重要入侵性状。本研究可为揭示三叶鬼针草和白花鬼针草入侵机制和影响因素提供依据,并为入侵预测和控制提供基本资料

  • 标签: 白花鬼针草 三叶鬼针草 金盏银盘 生长特征 可塑性 入侵性