油菜內(nèi)源和外源蛋白的表達(dá)及環(huán)境因素的影響.pdf

1、植物與昆蟲(chóng)的互作關(guān)系是個(gè)長(zhǎng)期進(jìn)化的過(guò)程，蟲(chóng)害給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)巨大損失。本研究以甘藍(lán)型油菜(Brassica napus)為例，研究了不同環(huán)境條件和遺傳背景下外源基因的表達(dá)與效用，同時(shí)利用蛋白質(zhì)組技術(shù)，研究了蟲(chóng)害損傷模擬條件下植物可能存在的內(nèi)源抗性機(jī)制。甘藍(lán)型油菜中轉(zhuǎn)入了人工合成的Bt(Bacillus thuringiensis)殺蟲(chóng)基因，能使植物產(chǎn)生抗蟲(chóng)蛋白抵御蟲(chóng)害。我們?cè)诤焙蟽蓚€(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行了大田實(shí)驗(yàn)，按植株生長(zhǎng)發(fā)育的4個(gè)不同時(shí)期從

2、轉(zhuǎn)基因植株的葉片上采樣，研究抗蟲(chóng)蛋白在植物體內(nèi)的表達(dá)動(dòng)態(tài)。植株頂部第三片展開(kāi)葉的Bt毒蛋白濃度在結(jié)莢期前隨植物生長(zhǎng)而不斷增加，而在結(jié)莢期出現(xiàn)或增或減的現(xiàn)象。采樣葉片的可溶性總蛋白濃度含量一直呈增加的趨勢(shì)，直到結(jié)莢以后出現(xiàn)含量的明顯降低。同時(shí)，收集了轉(zhuǎn)基因油菜與湘油15號(hào)在田間自然雜交形成的雜交后代種子用于栽培，用GFP儀檢測(cè)雜交后代的綠色熒光蛋白(greenfluorescent protein)，并用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(polymeras

3、e chain reaction，PCR)檢測(cè)并確認(rèn)帶有轉(zhuǎn)基因的雜交植株。為了檢測(cè)帶有轉(zhuǎn)基因的雜交后代油菜中Bt毒蛋白的殺蟲(chóng)效率，用對(duì)Bt毒蛋白敏感的試蟲(chóng)品系——初孵棉鈴蟲(chóng)幼蟲(chóng)(Helicoverpaarmigera)進(jìn)行殺蟲(chóng)活性檢測(cè)實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，攜帶Bt基因的雜交湘油及其轉(zhuǎn)基因親本對(duì)試蟲(chóng)的體重增長(zhǎng)量均產(chǎn)生了負(fù)面影響，可以推斷在調(diào)查取樣的植株生長(zhǎng)發(fā)育階段，轉(zhuǎn)基因雜交后代與其轉(zhuǎn)基因親本植株的殺蟲(chóng)效率沒(méi)有顯著差異。轉(zhuǎn)基因植物及其雜交后代中

4、抗蟲(chóng)蛋白的持續(xù)表達(dá)及田間帶有轉(zhuǎn)基因的自播植物的出現(xiàn)會(huì)使害蟲(chóng)產(chǎn)生耐受抗性的潛在可能性增加。
　　 出相對(duì)于人為增加的抗蟲(chóng)基因，植物在長(zhǎng)期對(duì)抗昆蟲(chóng)的過(guò)程中也進(jìn)化形成了自我防御機(jī)制，能夠產(chǎn)生特異的抗性蛋白來(lái)應(yīng)對(duì)昆蟲(chóng)的取食。本研究用機(jī)械損傷模擬害蟲(chóng)取食，對(duì)比了油菜受到物理?yè)p傷前后可溶性總蛋白的含量變化并試圖通過(guò)蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)來(lái)檢測(cè)可能發(fā)生變化的蛋白質(zhì)。Bradford定量測(cè)定發(fā)現(xiàn)，同一植株同一葉片損傷前后可溶性總蛋白含量差異顯著，損傷后