棉蚜腺苷三磷酸酶E亚基基因RNAi载体的构建及其抗蚜性分析

作     者：罗晓丽 张安红 肖娟丽 王志安 陈晓英 吴家和 Luo Xiaoli;Zhang Anhong;Xiao Juanli;Wang Zhi’an;Chen Xiaoying;Wu Jiahe

作者机构：山西农业科学院棉花研究所/棉花种质资源利用与分子设计育种山西省重点实验室山西运城044000 中国科学院微生物研究所/植物基因组国家重点实验室北京100101 

出 版 物：《棉花学报》 (Cotton Science)

年 卷 期：2018年第30卷第5期

页      面：353-362页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0904[农学-植物保护] 090401[农学-植物病理学] 0901[农学-作物学] 090402[农学-农业昆虫与害虫防治] 

基　　金：山西省农业科学院重点项目(YZD1501) 山西省农业科学院农业创新研究课题(ZDSYS1501) 国家科技重大专项--转基因生物新品种培育科技重大专项(2014ZX08010-004) 

主　　题：棉花 棉蚜 腺苷三磷酸酶E亚基基因 RNAi 抗蚜性 

摘      要：【目的】棉蚜(Aphis gossypii)是棉花主要害虫之一,严重危害棉花的生产。利用靶标昆虫重要基因的双链RNA进行干涉从而防治农业害虫是当今发展的1种新技术。通过转基因的方法,在棉花中表达棉蚜靶标基因的双链RNA(Double stranded RNA,dsRNA),特异性地抑制棉蚜内源基因的表达,从而控制蚜虫对棉花的危害。【方法】本研究利用棉蚜腺苷三磷酸酶E亚基(Adenosine triphosphatase subunit E,ATPase E)基因,构建其RNA干扰载体,并通过农杆菌介导转化棉花。PCR技术初步筛查45个独立转化植株,对PCR阳性植株进行DNA印迹(Southern blot)分析,确认外源基因插入的拷贝数。同时利用RT-PCR (Reverse transcription polymerase chain reaction)方法检测dsRNA的表达情况。最后结合网棚和大田抗蚜性鉴定分析转基因株系的抗蚜效果。【结果】从45个转基因再生植株中获得22株阳性转基因株,其中12株为单拷贝插入。根据农艺性状和dsRNA表达量分析结果,筛选出4个转基因株系,分别为CZ1、CZ2、CZ3和CZ4。2年的网棚和大田的蚜虫抗性鉴定结果表明:转基因棉花CZ1、CZ2和CZ3具有较高的抗蚜性,2015年和2016年的蚜害减退率分别达70%和60%以上。【结论】利用RNAi技术将蚜虫腺苷三磷酸酶E亚基基因片段转化棉花,可以提高棉花的抗蚜性,为棉花抗蚜育种提供了新种质和新方法。