轉(zhuǎn)基因小麥的EBF表達(dá)譜及其對(duì)蚜蟲與捕食性天敵行為調(diào)控作用.pdf

1、麥長(zhǎng)管蚜(Sitobion avenae Fabricius)是我國(guó)多數(shù)麥區(qū)麥蚜的優(yōu)勢(shì)種。目前我國(guó)生產(chǎn)上對(duì)蚜蟲的防治以化學(xué)防治為主。隨著生物技術(shù)的發(fā)展，轉(zhuǎn)基因抗蟲作物的成功開(kāi)發(fā)對(duì)減少農(nóng)藥使用量、降低環(huán)境污染程度具有重要經(jīng)濟(jì)與生態(tài)意義。反-β-法尼烯(E-β-famesene，簡(jiǎn)稱EBF)是蚜蟲報(bào)警信息素的主要成分，屬萜烯類信息化合物，具有驅(qū)避蚜蟲和吸引天敵的作用。同時(shí)，一些植物也可釋放。利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)向小麥中轉(zhuǎn)入EBF合成酶基因，令植株

2、可以表達(dá)并釋放EBF，可以警戒、驅(qū)避蚜蟲及吸引天敵，達(dá)到控制麥蚜發(fā)生目的。該文以轉(zhuǎn)EBF合成酶基因小麥為材料，從目的基因轉(zhuǎn)錄水平、表達(dá)水平、驅(qū)蚜嗅覺(jué)行為及捕食性天敵行為等方面進(jìn)行綜合研究，旨在為轉(zhuǎn)基因小麥抗蟲效果評(píng)價(jià)提供技術(shù)規(guī)范。取得主要研究結(jié)果如下:
　　目的基因（EBF合成酶）表達(dá)譜檢測(cè):對(duì)12個(gè)轉(zhuǎn)EBF合成酶基因小麥株系（實(shí)驗(yàn)中編號(hào)依次為1-12）進(jìn)行了PCR檢測(cè)。首先鑒定出10個(gè)轉(zhuǎn)基因陽(yáng)性小麥株系即1-7、10-12＃;進(jìn)

3、一步，陽(yáng)性株系不同生育期——三葉期、分蘗期、起身期、拔節(jié)期、灌漿期葉片和抽穗期、揚(yáng)花期、灌漿期、乳熟期穗部EBF合成酶基因的表達(dá)量檢測(cè)結(jié)果顯示，EBF合成酶基因在所有陽(yáng)性株系的葉片和穗部均有表達(dá);在不同的生育期均有表達(dá)，但是每個(gè)株系在不同的生育期表達(dá)量不一致。葉片上，多數(shù)株系在拔節(jié)期表達(dá)量相對(duì)較高;穗部，多數(shù)株系在抽穗期表達(dá)量相對(duì)較高;同一生育期灌漿期，多數(shù)株系在葉片和穗部的表達(dá)量差異不顯著。
　　目的產(chǎn)物(EBF)的釋放譜檢測(cè):

4、各株系小麥揮發(fā)物的全二維氣相色譜-飛行質(zhì)譜(GC×GC-TOFMS)分析結(jié)果顯示:1＃、4＃、5＃、6＃等4個(gè)株系在拔節(jié)期檢測(cè)到EBF釋放，釋放量依次約為4ng·d-1·g-1、80ng·d-1·g-1、20ng·d-1·g-1、10ng·d-1·g-1，其中4＃株系的EBF釋放量相對(duì)較高，其它株系未檢出。
　　對(duì)蚜蟲及捕食性天敵嗅覺(jué)行為影響:選擇EBF釋放陽(yáng)性的4個(gè)轉(zhuǎn)基因小麥株系作為氣味源，分別用Y型嗅覺(jué)儀檢測(cè)蚜蟲和用四臂嗅覺(jué)儀

5、檢測(cè)異色瓢蟲的嗅覺(jué)行為反應(yīng)。Y型嗅覺(jué)儀檢測(cè)結(jié)果顯示，4＃、5＃株系對(duì)麥長(zhǎng)管蚜有翅成蚜具有顯著的驅(qū)避作用（N=86，P=0.0059; N=81，P=0.0413）;四臂嗅覺(jué)儀檢測(cè)結(jié)果顯示，4＃株系對(duì)異色瓢蟲有顯著的吸引作用，瓢蟲在處理臂停留時(shí)間顯著長(zhǎng)于對(duì)照臂(N=60，P＜0.0001),進(jìn)入處理臂的次數(shù)顯著多于對(duì)照臂(N=60，P=0.0132)。
　　本研究初步建立轉(zhuǎn)EBF合成酶基因小麥的抗蚜評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范如下:1、PCR法快速