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Status of Cry1Ac and Cry2Ab2 resistance in field populations of Helicoverpa zea in Texas, USA

Insect Science 2022年第2期29卷 487-495页

作者： JoséC.Santiago González David L.Kerns Graham P.Head Fei Yang Department of Entomology Texas A&M UniversityCollege StationTexasUSA Bayer Crop Science St.LouisMissouriUSA

Helicoverpa zea is a major target pest of Bt corn and Bt cotton.Field-evolved resistance of H.zea to Cry1 and Cry2 proteins has been widely reported in the United States.Understanding the frequency of resistance alleles in a target insect is critical for Bt resistance management.Despite multiple cases of practical resistance to Cry proteins having been documented in H.zea,there are no data on the current status of alleles conferring resistance to Cry1Ac and Cry2Ab2 in field populations of this pest.During 2018‒2019,a total of 106 F2 families for Cry1Ac and 120 F2 families for Cry2Ab2 were established using mass mating and light trap strategy.We screened 13,568 and 15,360 neonates using a discriminatory dose of Cry1Ac and Cry2Ab2,respectively.The results showed that 93.4%and 35.0%of the F2 families could survive on the discriminatory dose of Cry1Ac and Cry2Ab2,respectively.The estimated resistance allele frequency for Cry1Ac in H.zea ranged from 0.4150 to 0.4975 and for Cry2Ab2 ranged from 0.1097 and 0.1228.These data indicate that the frequency of alleles conferring resistance to Cry1 and Cry2 proteins in H.zea in Texas are high.In addition,our data suggest the resistance to Cry1Ac and Cry2Ab2 in the screened families of H.zea varies from recessive to dominant.The information in this study provides precise estimates of Cry resistance allele frequencies in H.zea and increases our understanding of the risks to the sustainability of Bt crops.

关键词： allele frequency Bacillus thuringiensis crylac Cry2Ab2 Helicoverpa zea resistance

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农杆菌介导的双价抗虫基因Pta-crylac番茄的遗传转化研究

农杆菌介导的双价抗虫基因Pta-CrylAc番茄的遗传转化研究

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作者：杨俊杰吉林农业大学

学位级别：硕士

本研究优化了番茄的再生体系和农杆菌介导的番茄转化体系，并构建了应用于农杆菌介导法转化的双价抗虫载体pCAMBIA3300-bt-pta，以番茄品系Micro-Tom为材料进行了番茄转化、转化番茄的分子生物学鉴定以及遗传学分析，并初步进行了转基... 详细信息

本研究优化了番茄的再生体系和农杆菌介导的番茄转化体系，并构建了应用于农杆菌介导法转化的双价抗虫载体pCAMBIA3300-bt-pta，以番茄品系Micro-Tom为材料进行了番茄转化、转化番茄的分子生物学鉴定以及遗传学分析，并初步进行了转基因番茄的抗虫鉴定工作，主要结果如下： 1 优化了农杆菌介导番茄转化的几个影响因素：①外植体长度在5mm左右有利于愈伤组织的形成;②光照培养比暗培养更有利于愈伤组织的形成;③农杆菌侵染时间为8-10分钟;④菌液浓度OD约为0.15;⑤侵染液pH=5.2;⑥乙酰丁香酮使用浓度为50μmol／L;⑦共培养时间为三天时获得了最高的转化效率;⑧选用羧苄青霉素为抑菌剂，浓度为300mg／l;⑨以PPT作为选择剂时的浓度为4mg／l。 2 以pCAMBIA3300为骨架，在此基础上构建了含半夏凝集素和苏云金芽孢杆菌的双价抗虫载体，并以根癌农杆菌LBA1100为侵染菌转化番茄。并且，转化后从325个外植体获得再生植株24株，再生率为8.5％。 3 对转化的24株再生植株中进行了PCR检测、RT-PCR检测以及Southern blot检测，并且确定阳性植株为15株，转化率为62.5％。 4 对T植株进行了抗虫基因crylac分离分析，结果符合孟德尔规律，阳性和阴性之比为3∶1;并且抗虫基因crylac和抗虫基因Pta共分离。 5 对T植株进行了除草剂抗性检测，抗除草剂有效成分PPT在20mg／l。 6 对T1代植株BP-1～BP-7进行了小菜蛾幼虫初步抗性鉴定，抗虫性程度较为显著，但不同植株差异较大。

关键词：番茄 crylac Pta 根癌农杆菌遗传转化抗虫

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人工改造的Cry1Ac和Cry1Ie基因在烟草中共表达对棉铃虫有更好的杀虫活性

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科学通报 2008年第6期53卷 658-663页

作者：练云贾志伟何康来刘允军宋福平王保民王国英中国农业大学农业生物技术国家重点实验室北京100094 中国农业科学院植物保护研究所北京100094 中国农业科学院作物科学研究所北京100081

利用叶盘转化法获得了携带Cry1Ac,Cry1Ie和同时携带这两个基因的3种类型转基因烟草.利用ELISA法测定转基因烟草叶片中Bt蛋白含量,在携带两种Bt基因的转基因烟草中,Cry1Ac和Cry1Ie蛋白分别占总蛋白的0.173%和0.131%.在携带单个基因的烟草... 详细信息

利用叶盘转化法获得了携带Cry1Ac,Cry1Ie和同时携带这两个基因的3种类型转基因烟草.利用ELISA法测定转基因烟草叶片中Bt蛋白含量,在携带两种Bt基因的转基因烟草中,Cry1Ac和Cry1Ie蛋白分别占总蛋白的0.173%和0.131%.在携带单个基因的烟草中,Cry1Ac和Cry1Ie蛋白的含量分别为0.182%和0.124%.分别用野生型棉铃虫(Helicoverpa armigera)和Cry1Ac抗性棉铃虫的初孵幼虫在这3种类型的转基因烟草叶片上进行虫试,并以未转基因烟草为负对照.实验结果表明,携带Cry1Ie基因的转基因烟草对这两种棉铃虫都有杀虫活性,而携带Cry1Ac基因的转基因烟草仅对野生型棉铃虫有抗性,携带两种Bt基因的烟草比仅含其中一个基因的烟草对这两种棉铃虫均有更好的杀虫效果.该结果表明,这两种Bt基因在转基因烟草中能够协同作用,提高了烟草对害虫的杀虫效果.同时,转入两个Bt杀虫基因有可能成为延缓农业害虫对转基因作物产生抗性的新途径.

关键词： crylac Crylle 转基因烟草毒性 Bt抗性棉铃虫

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低磷胁迫对转基因抗虫玉米苗期生长的影响

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中国农业大学学报 2014年第3期19卷 63-72页

作者：苏贺牛晓雪陈小文申婷婷董学会中国农业大学农学与生物技术学院北京100193

为了了解导入Bt基因是否会引起玉米对磷元素利用能力发生改变,本研究采用转基因抗虫玉米Bt 38及其背景材料郑单958(ZD 958)为试验材料,进行水培试验,设置正常供磷(1mmol/L)和低磷(1μmol/L)两个水平。结果表明:在相同磷浓度下,ZD 958与B... 详细信息

为了了解导入Bt基因是否会引起玉米对磷元素利用能力发生改变,本研究采用转基因抗虫玉米Bt 38及其背景材料郑单958(ZD 958)为试验材料,进行水培试验,设置正常供磷(1mmol/L)和低磷(1μmol/L)两个水平。结果表明:在相同磷浓度下,ZD 958与Bt 38的某些生物性状、生理性状显著地不同,在生物性状上,正常供磷条件下与ZD 958相比,Bt 38根长极显著降低,全展叶叶面积极显著减小,低磷条件下与ZD 958相比,Bt 38株高、根长、茎粗、叶长,叶宽、地上鲜重、地下鲜重均极显著增加,根冠比显著下降;在生理特征上,相同供磷条件下,与ZD 958相比,抗虫玉米心叶、全展叶叶绿素含量及Chla/Chlb均有显著性变化,抗虫玉米不同部位可溶性糖、淀粉含量、激素含量亦有显著性变化。此外,全展叶中可溶性蛋白含量和抗氧化物酶活性也有显著性变化。综上,Bt基因的导入改变了ZD 958苗期对磷元素的利用能力,从而使ZD 958与Bt 38在不同磷环境下表现出不同的生存能力。

关键词：玉米 Bt 38 郑单958 抗虫低磷胁迫 crylac

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Bt Cry1Ac毒素筛选的粉纹夜蛾离体抗性细胞与敏感细胞蛋白质组的差异分析

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昆虫学报 2004年第5期47卷 686-690页

作者：蒋才富刘凯于彭蓉郑进彭建新洪华珠华中师范大学教育部农药与化学生物学重点实验室武汉430079

采用双向电泳技术和肽质量指纹图谱技术分析了BtCry1Ac毒素筛选的粉纹夜蛾Trichoplusiani抗性BTI_Tn_5B1_4细胞与同源敏感细胞的蛋白质组的差异。用MelanieViewerⅡ软件在抗性细胞的双向电泳图谱上检测到的平均蛋白质点数为 70 7± 2 5... 详细信息

采用双向电泳技术和肽质量指纹图谱技术分析了BtCry1Ac毒素筛选的粉纹夜蛾Trichoplusiani抗性BTI_Tn_5B1_4细胞与同源敏感细胞的蛋白质组的差异。用MelanieViewerⅡ软件在抗性细胞的双向电泳图谱上检测到的平均蛋白质点数为 70 7± 2 5个 (n =3) ,在敏感细胞的双向电泳图谱上检测到的平均蛋白质点数为 6 37± 19个 (n =3) ,其中分辨率高、重复性良好的显著差异点有 10余个。对其中的一个敏感细胞特有的显著差异斑点进行了肽质量指纹图谱分析 ,经数据库查询表明该蛋白质与胞质外周蛋白具有同源性。

关键词： BTI-Tn-581-4细胞 crylac 抗性双向电泳肽质量指纹图谱分析

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苏云金芽胞杆菌Cry1Ac毒蛋白对棉铃虫中肠APNs表达的影响

苏云金芽胞杆菌Cry1Ac毒蛋白对棉铃虫中肠APNs表达的影响

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作者：曹浈萍湖南师范大学

学位级别：硕士

苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)能产生一系列的杀虫晶体蛋白(Insecticidal Crystal Protein,简称ICP),它们目前已被广泛用于农作物的害虫生物防治。棉铃虫(Helicoverpa armigera)是一种重要的农业害虫,分布广泛,具多食... 详细信息

苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)能产生一系列的杀虫晶体蛋白(Insecticidal Crystal Protein,简称ICP),它们目前已被广泛用于农作物的害虫生物防治。棉铃虫(Helicoverpa armigera)是一种重要的农业害虫,分布广泛,具多食性,且对Cry毒素具有很强的敏感型,因此被用作Bt毒素研究的模型昆虫。Bt毒素蛋白在害虫防治上起到了重要的作用,但是害虫长期处于Bt毒素的高压环境下,抗性问题也随之产生。本研究以喂食和未喂食Cry1Ac毒素(对照)的4龄敏感型和抗性型棉铃虫中肠组织为研究材料,以本室前期的棉铃虫中肠质谱鉴定数据为基础成功克隆得到的4种氨肽酶N (apn1、apn2、apn4和apn5)为研究对象,分别利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)、Western blot和免疫组化等方法检测了crylac毒素对4种APN的在转录水平和蛋白水平的表达影响,且对敏感型和抗性型棉铃虫中肠中4种APN的分布和表达量差异进行了比较。主要研究结果如下：1、crylac毒素对APN转录水平的影响：荧光定量PCR结果表明,在这4种APN中,APN1的转录水平最高,其次是APN2和APN5,APN4的转录水平最低。喂食Cry1Ac毒素36h后,棉铃虫中肠上的4种APN在转录水平上均呈现出不同程度的上调。2、crylac毒素对APN蛋白翻译水平的影响：Western blot、DAB免疫组化、免疫荧光等实验结果表明,在这4种APN中,APN1的蛋白表达水平最高,APN4的最低。喂食Cry1Ac毒素36h后,棉铃虫中肠上的4种APN在蛋白表达水平上均呈现出不同程度的上调,结果与荧光定量PCR一致。由免疫组化可直观的看到这4种APN都均匀地分布在中肠上表皮。且意外发现,喂食毒素后,ALP表达量明显降低。APN总酶活测定结果显示喂食毒素后,中肠APN总酶活上升。3、敏感型和抗性型棉铃虫中肠APNs表达差异：激光共聚焦显微镜观察到的荧光免疫结果表明,APNs同样均匀地分布于棉铃虫中肠上表皮,抗性型棉铃虫中肠中的APN1和APN2表达量明显低于其在敏感型棉铃虫中肠中的表达量,而其APN4和APN5的表达量略高于敏感型棉铃虫。喂食毒素后,APNs表达量上升和碱性磷酸酯酶ALP表达量下降,这可能是棉铃虫应对有毒环境的一种即时反应和自我保护。抗性型棉铃虫中APN1和APN2表达量降低而APN4和APN5表达量略微上升,表明APN1和APN2作为Cry1Ac毒素的重要功能受体,是棉铃虫抗性产生的关键因素,而APN4和APN5可能不是Cry1Ac毒素蛋白受体。APNs可能还具备其他的解毒和保护虫体免受侵害的功能,还有待进一步深入研究。该研究结果为进一步研究高效杀虫生物农药,揭示昆虫抗性机制进而为制定减缓或消除昆虫抗性的对策提供理论依据。

关键词： crylac APN 荧光定量PCR 免疫组化受体

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来源于同一细胞克隆的Bt Cry1Ac毒素筛选的粉纹夜蛾离体抗性细胞与敏感细胞蛋白质组的差异分析

来源于同一细胞克隆的Bt Cry1Ac毒素筛选的粉纹夜蛾离体抗性细胞...

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廿一世纪微生物学发展前沿与应用新技术研讨会

作者：蒋才富刘凯于洪华珠彭蓉彭建新华中师范大学昆虫学研究所

采用双向电泳技术(tWo-dimensional gel electrophoresis,2-DE)和肽质指纹图谱技术(19eptide mass fingerprint)分析了来源于同一细胞克隆的Bt Cry1Ac毒素筛选的粉纹夜蛾抗性BT1-Tn-5B1细胞与敏感细胞的蛋白质组的差异。用Melanie Viewer软件在抗性细胞的2-DE图谱上检测到的平均蛋白质点数为907±25个,在敏感细胞的2-DF图谱上检测到的平均蛋白质点数为637±19个,其中分辨率高重复性良好的显著差异点有10余个。对其中的一个敏感细胞特有的差异斑点进行了肽质指纹图谱分析,经数据查洵表明它与胞质外周蛋白具有同源性。这些差异蛋白质为进一步研究昆虫对Bt Cry1Ac抗性相关因子提供了基础。

关键词： BT1-Tn-5B1细胞 crylac 抗性双向电泳肽质指纹图谱分析

来源： cnki会议评论

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