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异色瓢虫nAChRα6基因的敲除及其对杀虫剂敏感性的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为探索天敌昆虫异色瓢虫Harmonia axyridis基因功能研究的新技术及遗传改良的新途径,以其烟碱型乙酰胆碱受体α6亚基(nAChRα6)作为靶标基因,利用CRISPR/Cas9技术在异色瓢虫CAU-S品系中对其进行敲除,并测定多杀菌素、吡虫啉与阿维菌素对敲除纯合品系Haα6KO和野生型品系CAU-S的毒力,分析该基因的敲除是否影响异色瓢虫对这3种杀虫剂的敏感性。结果显示,通过CRISPR/Cas9介导的基因编辑及分子标记辅助筛选,成功获得异色瓢虫nAChRα6基因5号外显子缺失8 bp的敲除纯合品系Haα6KO。相对于野生型品系CAU-S,多杀菌素、吡虫啉与阿维菌素对敲除纯合品系Haα6KO的毒力指数分别为1.12、0.91和1.04,且3种杀虫剂对这2个品系的LC50的95%置信限无显著差异,表明异色瓢虫nAChRα6可能不是上述3种杀虫剂的作用靶标。本研究成功建立的CRISPR/Cas9介导的异色瓢虫基因编辑体系,可用于其基因功能研究及遗传改良。 相似文献
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目前化学防治仍是植物保护的重要手段,化学杀虫剂通过参与昆虫自然选择,诱导其产生可遗传的基因突变,从而导致昆虫抗药性的增加,近年来随着杀虫剂的广泛使用,抗药性已成为植物保护领域亟需解决的重大问题。利用分子生物学手段对由基因变异引起的昆虫抗药性进行解析已成为可能,在现今大多数昆虫抗药性研究中,功能基因组技术已被广泛用于候选基因调控抗药性机制的研究。本文介绍了双元基因表达技术——GAL4/UAS技术、基因干扰技术——RNAi技术和基因编辑技术——CRISPR/Cas9技术这3种有助于阐明昆虫抗药性分子机制的功能基因组技术,综述了这3种功能基因组技术在近几年昆虫抗药性研究中的应用实例,讨论了其目前的发展状况及其优势和局限性,以期在完善的功能基因组技术支持下为昆虫抗药性研究取得更多突破性进展。 相似文献
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为探究利用CRISPR/Cas13a系统获得抗马铃薯X病毒（potato virus X,PVX）马铃薯的可行性,通过设计靶向PVX中TGBp1基因的小向导RNA（small guide RNA,sgRNA）,构建CRISPR/Cas13a基因编辑载体,以马铃薯栽培种Désirée为受体材料进行稳定遗传转化,并通过机械摩擦接种法鉴定转基因植株对PVX的抗性。结果显示,成功构建了靶向PVX的PVX-Cas13a载体,并获得了表达Cas13a的转基因马铃薯植株,对其中3个高表达Cas13a的株系进行PVX抗性鉴定,发现在接种PVX 10~20 d后,转基因植株系统叶上无明显发病症状,且PVX积累量均显著低于未接种PVX对照。表明靶向PVX的CRISPR/Cas13a系统能够有效抑制该病毒的积累,这为马铃薯抗PVX育种提供了一条有效策略。 相似文献
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有研究表明烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus, TMV)或黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus, CMV)侵染烟草能够激活转录因子NbNAC089,从ER膜移至细胞核。为进一步阐释内质网应激因子NbNAC089对病毒侵染胁迫的响应机制,利用CRISPR/Cas9技术构建敲除载体,经烟草遗传转染获得NbNAC089基因突变植株。植株接种病毒后采用qRT-PCR检测病毒CP基因和寄主UPR基因的表达。结果表明:CRISPR/Cas9系统定点敲除NbNAC089基因后,目的基因靶位点序列有碱基的置换与缺失。正常生长条件下,转基因植株与野生型无差异。植株接种TMV-GFP后24~96 h,突变体中UPR基因(BiP、bZIP28、bZIP60)的表达量显著高于野生型;接种TMV-GFP后2~6 d突变体中病毒的积累量和扩展速度显著高于野生型。表明NbNAC089为UPR的抑制因子,对病毒增殖具有负调控作用。 相似文献
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灰飞虱对杀虫剂的抗性分子机制研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
灰飞虱是中国长江流域和黄淮地区重要的农业害虫,由于杀虫剂的广泛与大量使用,已导致其对多种杀虫剂产生了抗性。深入研究其抗药性分子机制,可为灰飞虱抗性的快速检测和治理提供重要理论基础。文章总结了灰飞虱对毒死蜱、吡虫啉、溴氰菊酯、噻嗪酮、氟虫腈和乙虫腈等杀虫剂的抗性分子机制研究进展,主要包括抗性相关解毒酶和转运蛋白基因的筛选与功能验证,以及靶标位点突变等重要研究成果,指出该研究领域当前存在的问题主要有抗性基因的功能验证及调控路径、抗性新基因的鉴定及交互抗性和多重抗性机制不明确等,并展望了其未来发展方向,认为:可利用CRISPR/Cas9基因编辑技术验证抗性基因功能;可将转录组测序结合生物信息学手段用于鉴定新抗性基因及抗性调控基因,以探明交互抗性和多重抗性机制;应深入至蛋白组学水平探讨抗性机制;需开发配套的高效田间施药技术,以达到杀虫剂减施增效的目的。 相似文献
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本研究通过PCR(Polymerase Chain Reaction)和测序技术以及稻瘟病菌致病力检测手段,分析了2020年来自安徽、重庆、福建、广西、湖南、江苏、江西、云南以及浙江等省(直辖市、自治区)的300个稻瘟病分离菌株的无毒基因AvrPi9的分布和变异情况。结果表明,298份稻瘟病菌分离菌株的AvrPi9位点能被有效扩增,扩增产物经测序分析后显示,其中8株供试菌株的AvrPi9基因位点的外显子区域253位发生单碱基变异(C碱基替换成T碱基,AvrPi9C253T),导致转录提前终止。稻瘟病菌致病力分析表明,AvrPi9C253T菌株对带有Pi9基因的植株TP309-Pi9产生了致病性,说明该类菌株的AvrPi9位点变异后不能被Pi9识别。上述结果提示培育和种植携带有抗稻瘟病基因Pi9的品种可以较大程度上对南方稻区稻瘟病起到防控作用。这对保障水稻生产安全具有重要意义。 相似文献
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《植物检疫》2019,(5)
为了探索利用线粒体Nad5基因对根结线虫常见种进行快速、准确的鉴定。本文通过收集的34个样品扩增测序、以及下载了大量根结线虫常见种Nad5基因序列,运用MEGA 6.0软件对根结线虫常见种的基因序列进行分析、以及构建基于Nad5基因的系统进化树进行聚类分析。结果表明,3种常见根结线虫的Nad5基因序列在碱基位点242、254、273、355、395、396和427 bp存在差异。Nad5基因序列254和355的碱基位点组合可以将3个常见种区分开,而且基于Nad5基因的系统进化树可以将3个根结线虫常见种快速、准确的区分开,是根结线虫种间分子鉴定的理想条形码基因。 相似文献
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基于转录组数据的印度谷螟微卫星位点分析 总被引：1，自引：0，他引：1
基于印度谷螟转录组测序数据筛选其功能微卫星(EST-SSR)分子标记,设计该虫的微卫星(SSR)引物并验证其适用性。用MicroSAtellite微卫星搜索软件查找印度谷螟转录组中微卫星的数量、重复次数以及所有微卫星的位置信息,采用Primer Premier 5软件设计SSR引物,并进行PCR验证。结果表明含EST-SSR的序列3 173个,占总搜索序列的8.52%,平均每13kb中就出现1个EST-SSR。共发现192种微卫星类型,其中重复单元为单碱基、二碱基和三碱基的比例较高,依次是28.21%、39.84%、25.43%。除单碱基重复单元外,出现频率最高的是AT/AT,有593次。在66对印度谷螟EST-SSR引物中,有28对PCR扩增成功。这说明基于印度谷螟转录组数据开发微卫星标记是可行的,本研究获得的印度谷螟EST-SSR位点为今后开展该虫的种群遗传学研究提供了基础数据。 相似文献
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翅的形成有利于昆虫的迁移,一些害虫依靠强大的飞行能力扩散为害,致使农林业产业经济损失严重。目前,昆虫翅发育研究在遗传调控机理方面取得了大量突破性进展,作为生物器官的研究模型,昆虫翅为生物医学提供了良好的范本。为深入了解昆虫翅发育的研究进展和在植物保护及生物医学领域中的应用,本文介绍了昆虫翅发育的普遍调控机理,对比了不同变态发育类型代表性昆虫的翅发育关键调控基因及其作用机理,并结合最新涌现的RNA农药、纳米材料转染生物分子、基因编辑等技术,分析并展望了农业害虫防治中的翅模型研究的应用前景。 相似文献
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真核生物的基因表达能够在转录与转录后等水平受到调控,以适应不同时空环境中的生长与发育等生物学过程,其中PUF家族RNA结合蛋白是一类具有保守PUM-HD(Pumilio homology domain)功能域的转录后调节因子,通过与靶标mRNA特异性结合控制其稳定性及翻译。本研究利用CRISPR/CAS9介导的疫霉菌基因组编辑技术,对大豆疫霉的PUF家族基因PsM90进行敲除和功能研究。结果表明,PsM90敲除突变体的卵孢子产量减少至野生型的32%,卵孢子壁明显变薄,卵孢子中的细胞器未能正常分化;游动孢子对大豆黄化苗下胚轴的致病力有所下降。此外,PsM90的敲除不影响营养菌丝生长、孢子囊发育、游动孢子释放和休止孢萌发等生物学性状。上述结果揭示了PsM90是大豆疫霉有性发育等过程的重要相关基因,为深入揭示卵菌中卵孢子发育这一独特生物学过程的分子调控机制奠定了基础。 相似文献
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Molecular breeding technologies and strategies for rust resistance in wheat (Triticum aestivum) for sustained food security 
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下载免费PDF全文 Wheat is an important cereal food crop providing key nutrients to humankind. Rusts are the most destructive pathogens of cereal crops, with the exception of rice, across the world and resistant cultivars have been widely employed to reduce the yield losses caused by them. The modern intensive monoculture of cultivars and changing climatic conditions has created congenial conditions for the emergence of new virulent races such as Ug99, which is a great concern for world food security. Conventional breeding efforts have not been effective in quickly developing new varieties with durable and broad‐spectrum resistance against the rapidly evolving rust pathogen races. However, in the last two decades, biotechnological methods such as marker‐assisted selection (MAS) and transgenic technology have provided novel strategies for enhancing resistance levels and durability in crop plants in a short span of time. Nevertheless, broad application of transgenics in agriculture is hindered by biosafety apprehensions. In recent years, improved versions of biotechnological breeding methods such as genomic selection, genome editing technologies, cisgenesis and intragenesis, RNA‐dependent DNA methylation (RdDM), agroinfiltration and reverse breeding are gaining popularity. These technologies provide a tremendous capability to manipulate crop plants more precisely than before and accelerate crop improvement efforts for sustained food production as well as overcoming safety concerns associated with food crops. 相似文献
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New plant‐breeding technologies (NPBTs), including gene editing, are widely used and drive the development of new crops. However, these new technologies are disputed, creating uncertainty in how their application for agricultural and food uses will be regulated. While in North America regulatory systems respond with a differentiated approach to NPBTs, the Court of Justice of the European Union (EU) has in effect made most if not all NPBT subject to the same regulatory regime as genetically modified organisms (GMOs). This paper discusses from a law and economics point of view different options that are available for the EU's multi‐level legal order. Using an ex‐ante regulation versus ex‐post liability framework allows the economic implications of different options to be addressed. The results show that under current conditions, some options are more expensive than others. The least costly option encompasses regulating new crops derived from NPBTs similar to those used in ‘conventional’ breeding. The current regulatory situation in the EU, namely making the use of NPBTs subject to the same conditions as GMOs, is the most costly option. © 2019 The Authors. Pest Management Science published by John Wiley & Sons Ltd on behalf of Society of Chemical Industry. 相似文献
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昆虫性别决定机制复杂多样, 研究昆虫性别决定机制既能加强对物种进化关系的理解, 也能为通过遗传调控控制害虫种群提供新方向。鳞翅目昆虫多为雌雄二型, 繁殖方式以两性生殖为主, 性染色体系统大多为ZW/ZZ系统, 雌性为ZW型, 雄性为ZZ型。昆虫性别决定是通过级联反应调控的, 在鳞翅目昆虫ZW/ZZ系统中, 位于W染色体上的性别决定初始信号沉默雄性化关键基因Masculinizer (Masc), 然后Doublesex(dsx)基因被雌性特异性剪接, 从而调控雌性偏向基因的表达; 而雄虫中Masc正常表达, 调控dsx进行雄性特异剪接, 实现雄性分化。本文对鳞翅目昆虫性别决定初始信号、Masc和dsx的研究现状, 以及基于基因编辑技术和性别决定机制在鳞翅目昆虫遗传调控中的应用进行了综述。相关研究为鳞翅目昆虫的性别筛选、不育昆虫释放技术(sterile insect technique, SIT)和释放携带雌性特异显性致死基因昆虫技术(female-specific release of insects carrying dominant lethal, fsRIDL)奠定理论基础。 相似文献