简介:【背景】转基因作物花粉在大气中扩散会引起基因漂流,从而可导致不可预知的环境风险,运用模型预测可评估其花粉扩散状况、定量确定可靠的安全扩散距离。为了应用高斯烟羽模型应用于模拟转基因作物花粉在大气中的扩散浓度,提出了一种如何将半径为R的圆形花粉源区划分成许多等面积小面元的方法。【方法】通过数学推导,首次提出了各等面积面元中心点坐标的计算公式。【结果】根据在中国东北地区吉林省公主岭玉米花粉扩散和基因漂流的试验观测资料,将该公式应用到高斯烟羽扩散模型中,模拟了玉米花粉扩散到源区外不同距离处的浓度,对比花粉扩散模拟值与实测值,两者具有较好的一致性,表明应用该公式模拟花粉扩散能取得令人满意的效果。【结论与意义】分析证明这种推导划分半径为R的圆形花粉源区各面元中心点坐标的计算公式是可靠的,该方法可为应用高斯烟羽模型计算花粉源区内不同位置点单个源强对源区外某一距离处的花粉浓度的贡献提供便利。
简介:苹果蠹蛾是威胁果业生产的检疫性有害生物,已在新疆、甘肃、宁夏、内蒙古、黑龙江、辽宁、吉林等7个省发生分布。陕西省是我国主要的苹果优质产区,阻截苹果蠹蛾向陕西扩散是保护陕西乃至全国果业生产的重要举措。通过对陕西苹果蠹蛾入侵风险、阻截防控过程取得的数据进行分析,明确了入侵路径,探讨防控策略。由新疆、甘肃、宁夏等地果汁加工原料果携带幼虫远距离方式传入陕西的风险较大;由甘肃、宁夏等地经过陕西西部果区自然传播方式进入陕西的风险加剧。提出加强果汁企业监管,拒绝携带苹果蠹蛾果品进入非疫区,是防止远距离传播的最有效措施;做好自然传播的防控策略与措施研究,已迫在眉睫。
简介:[目的]全球转基因植物及其产品的数量和种类越来越多,迫切需要可同时精准高效检测多个转化载体的检测方法。[方法]针对RF1、MS8、Topas19/2、Oxy235和RF3等5个转基因油菜品系的侧翼序列及油菜内源基因cruciferinA(CruA)序列设计多重聚合酶链式反应特异性引物,通过对转基因油菜、转基因大豆、转基因玉米、转基因水稻、转基因棉花等不同作物进行PCR扩增来测试所选择的引物特异性,优化多重PCR反应引物的浓度,用所建立的检测体系对不同混合比例的转基因油菜进行多重PCR扩增来测试所建立的检测方法的灵敏度。[结果]通过测试,仅在含有目标样品中检测出阳性结果,灵敏度达0.05%,表明所建立的6重PCR检测方法可同时精准检测RF1、MS8、Topas19/2、Oxy235和RF3等5种转基因油菜转化载体。[结论]所建立的6重转基因油菜转化体特异性PCR检测方法通量高、特异性好、灵敏度高,符合有关转基因产品检测的要求,可作为转基因油菜检测的有效方法。
简介:[背景]苹果蠹蛾是危害苹果和梨等蔷薇科果实的世界性重要蛀果害虫之一,目前已侵入我国新疆、甘肃、黑龙江、宁夏、内蒙古、吉林、辽宁等7省市,正在向苹果主产区扩散,严重威胁我国苹果产业的发展。欧美国家的田间应用证明,CypoGV是防治苹果蠹蛾效果最佳的生防制剂。研究开发本土CypoGV商业化制剂,对保证我国苹果业健康发展有重大意义。[方法]用室内和田间生测方法,在半人工饲料中添加被紫外线处理过的氧化铁和CypoGV-ZY混合悬液,其中氧化铁的添加浓度分别为3、5、7、10、12mg·mL~(-1),并完成其对苹果蠹蛾初孵幼虫的生物测定。[结果]在病毒悬液中添加7mg·mL~(-1)的氧化铁能显著提高CypoGV在田间的活性和持久性,与未添加氧化铁处理相比较,初孵幼虫死亡率分别提高了53.88%和96.64%。[结论与意义]添加低剂量氧化铁,显著增强了CypoGV对田间强日光、强紫外线的适应性,提高了该病毒在田间的活性和持久性,说明氧化铁可作为商业化CypoGV制剂的助剂,提高田间CypoGV对苹果蠹蛾防治效果。本研究为我国CypoGV制剂生产过程中添加助剂提供了依据。
简介:【背景】抗除草剂转基因作物是全球种植面积最大的一类转基因植物,以除草剂抗性基因作为检测靶标的分子鉴定方法的研究与应用,对转基因生物安全的检测与监测有重要意义。【方法】根据除草剂抗性基因aad1和dmo的核苷酸序列设计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基因的特异性PCR检测方法。【结果】建立的PCR检测方法在56~64℃的退火温度范围内均能获得一致性结果,具有良好的稳健性。该方法可将含有aad1基因和dmo基因的转基因作物与其他转基因作物区分开,其灵敏度可分别达到20个拷贝和40个拷贝。通过将aad1基因和dmo基因的检测引物放入同一管PCR反应体系中,还能在一次PCR中同时检测这2个靶标基因,双重PCR的检测灵敏度与单一PCR一致。【结论与意义】建立的分子方法可精准检测出含有aad1基因和dmo基因的转基因作物,具有特异性强、灵敏度高的特点,为抗除草剂转基因作物的筛选检测提供了可靠的技术支撑。
简介:【目的】明确不同生育期调查方法对棉田物种结构和生物多样性的影响,以期选择合适的生育期调查方法开展转基因棉花的安全性研究。【方法】于2016和2017年,选择2个新型转基因棉花(GGK2,N15-5)及其亲本(K312,J14)为材料,使用3种调查方法对棉田节肢动物群落进行调查:(1)在整个生育期每7d调查一次(5月上旬—9月中下旬);(2)主要生育期调查(5月中旬、6月中旬、7月中旬、8月中旬和9月中旬)和(3)6月中旬—8月下旬期间的3个棉铃虫发生高峰期调查。计算出不同调查方法下的棉田节肢动物群落个体总数、物种丰富度、多样性指数、均匀性指数和优势集中性指数。【结果】3种方法对物种个体总数和物种丰富度影响最大,第1种方法数值最大,第3种方法数值最小。2016年,转抗除草剂基因棉田(GGK2)与其亲本(K312)相比,3种调查方法得到的物种个体总数在节肢动物群落和害虫亚群落差异显著,其他指数无差异。此外,2016年与2017年相比,相同棉田中的多样性指数、均匀性指数和优势集中性指数均无明显差异。【结论】不同生育期调查方法仅对物种个体总数和物种丰富度有影响,而对多样性指数、均匀性指数和优势集中性指数无显著影响。因此,在转基因生物安全研究中可根据不同的研究目的选择合适的生育期开展调查。
简介:【背景】小麦叶疫病菌于20世纪60年代入侵我国后,迅速传播扩散并在局部区域造成严重危害,对我国小麦的健康发展构成了巨大威胁。【方法】设计出检测小麦叶疫病菌的特异性引物,建立快速检测该病菌的PCR方法。用真菌通用引物ITS4/ITS5对小麦叶疫病菌进行PCR扩增,将扩增产物进行克隆和测序,使用DNAMAN软件设计出检测该病菌的特异性引物LJY1和LJY2,优化PCR反应体系。【结果】建立了该病菌的PCR检测方法,PCR反应体系:25mmol·L^-1MgCl22.5μL,10mmol·L^-1dNTP1.0μL,10μmol·L^-1引物各0.5μL,DNA模板8ng,最佳退火温度57.6℃。【结论与意义】该方法可以准确地将小麦叶疫病菌与其他链格孢属的真菌区分开。本研究结果为小麦叶疫病的快速检测提供了依据,能够有效防止该病菌在小麦进出口贸易中传入我国。
简介:基于遗传修饰手段的昆虫不育技术(SIT)作为一类物种特异、环境友好、科学高效的新兴策略,在害虫防治中具有广阔的应用前景。释放携带显性致死基因昆虫的技术(RIDL)是改进传统SIT的重要手段之一,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,其中根据不同昆虫的特点选择合适的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的控制、或特异的在雌虫中表达、亦或直接作用于x染色体,导致后代在特定发育阶段或特定性别中条件致死。本文综述了RHG家族(reapr、hid、grim、michelob_x)细胞凋亡基因、转录激活因子tTA及NipplDm、归巢内切酶基因等在害虫遗传不育技术中的研究和应用,讨论了特定致死基因的效应机理和应用特点,并对其可能的发展方向进行了展望。由于不同效应基因的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的凋亡机制和在不同物种中的兼容作用,将为害虫遗传防控提供更多的研究思路和手段。
简介:RNA干扰(RNAi)是生物体内源基因发生转录后特异性降解的一种生理现象,作为抵抗病毒的免疫机制,广泛存在于生物体内。RNAi在秀丽隐杆线虫中的发生机制已明确,但昆虫的系统性RNAi不同于线虫,在昆虫中尚未发现线虫跨膜蛋白SID.2的同源蛋白,且果蝇中不存在依赖于RNA的RNA聚合酶(RdRP),但存在具有相似活性的物质。昆虫发生RNAi的效率不仅与靶标基因自身及双链RNA的选择有关,而且与虫体的发育状态及摄入双链RNA的剂量相关。随着RNAi在昆虫中作用特点的阐明,RNAi的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的发展,而且被广泛用于重要农业害虫抗药性基因的研究。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的靶标序列,加快了利用RNAi技术生产生物农药的步伐。
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,且目前缺乏有效的药物和疫苗,防治埃及伊蚊、冈比亚按蚊等媒介昆虫是控制和消除这些疾病的有效手段。化学杀虫剂的大规模使用在一定程度上控制了疾病的传播,但其抗药性和环境污染等问题也随之而来。分子生物学的飞速发展为昆虫不育技术(SIT)的更新及害虫防治提供了新的策略,由此发展起来的以释放携带显性致死基因昆虫(RIDL)为代表的一系列遗传不育技术为蚊虫种群防控提供了更加有效的选择。本文概述了遗传技术在蚊虫防控中的应用进展,包括蚊虫遗传防治的历史和策略,阐述了RIDL技术体系的原理,同时介绍了相关遗传控制品系和已经开展的田间释放研究,展示了遗传修饰不育技术在蚊媒疾病防治中的巨大潜力。
简介:生物入侵对世界经济、环境造成了巨大的影响,已经成为世界关注的焦点。传统的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,因此急需一种鉴定率高、操作简单和快速的方法对入侵植物的繁殖体进行精确的鉴别。DNA条形码是一种基于DNA序列差异进行物种鉴定的技术,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的工作人员即可实现对未知样品的鉴定,在入侵植物检疫鉴定中有很大的应用潜力。根据入侵植物进化快、变异多的特点,可优先考虑种间、种内差异度高的ITS基因作为核心条形码,再以matK和rbcL基因为辅助条形码。本文分析了植物DNA条形码技术及其衍生出的超级DNA条形码和metabarcoding技术在入侵植物鉴定中的应用潜力,提出构建入侵植物DNA条形码参考数据库与智能植物志(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。
简介:【背景】为评价广聚萤叶甲和豚草卷蛾在豚草发生区大面积释放后对豚草的控制潜力,于2007年和2008年5月底分别在湖南省汨罗大荆和智峰进行了野外释放试验。【方法】释放天敌后,调查豚草的株高、存活率,最后测量其生物量和种子量。【结果】在大荆释放区释放86和120d后,释放区植株高度(61.4和99.0cm)均显著矮于对照区(121.8和129.5em),释放区植株地上茎干重显著小于对照区,但根系干重与对照区无显著差异;释放区植株存活率分别仅为7.3%和0。在智峰释放区,释放12d后,释放区豚草株高和存活率与对照区均无显著差异;但在释放28、44、57d后,释放区株高均显著小于对照区,植株根系和地上茎干重亦显著小于对照区;释放区豚草存活率分别为76.5%、16.5%和0。上述两地,对照区豚草在调查期内的存活率均为100%,释放区的豚草则完全丧失繁殖能力,种子量为0。【结论与意义】在湖南,5月底或6月初,广聚萤叶甲和豚草卷蛾以约每10株6头的密度联合释放,可有效控制豚草。本结果为豚草生物防治技术推广与应用提供了依据。
简介:锌指核酸酶、类转录激活因子式核酸酶和CRISPR/Cas技术是近几年发展起来的3种主要基因组编辑技术,其原理都是通过在生物基因组特定位点制造DNA双链断裂损伤,从而激活机体自身的DNA损伤修复机制,在此过程中引发各种变异。基因组编辑技术已在研究基因功能和基因修复中成功应用,基于基因组编辑技术的诸多优点,如CRISPR/Cas技术能对基因组中多个特定位点进行编辑。其有望成为昆虫遗传转化的主要策略。本文就锌指核酸酶、类转录激活因子式核酸酶和CRISPR/Cas技术的基本原理及其在昆虫中的应用做一简介,为今后利用基因组编辑技术进行昆虫遗传转化提供些许参考。