bt基因植物抗虫原理
转Bt基因南林895杨抗虫性及对土壤微生物影响分析
收稿 日期 :2 1 -31 0 20 —5 基金项 目:国家 “6 ” 83 高技术研究发展计划项 目“ 杨树分子育种与品种创 制” 2 1A 0 2 1 ; (0 1 A10 0 ) 国家林 业公益性 行业科研专项 “ 杨树产 业资源材培育及新产 品开发关键技术研究( 0 04 0 ) 部分 内容 2 1O 0 ” 4 作者简介 :张 雁 (9 O ) 男 , 18 一 , 安徽合肥人 , 博士研究生 , 主要从事林 木分子育种研究 . 通讯作者 :教授 , 博士生导师 , 主要从事杨树遗传改 良 究. — a : z g@n u e u c 研 E m i qh e j .d .a l u f
Absr c t a t:Du ig t r wig s a o f2 h e v so o rBtta s e i l n s B1,B rn he g o n e s n o 01 1,t e l a e ffu r n g n c co e 4,B1 n fPo — 7 a d B21 o p u u eti e × P. e r ls d lod s u ameia a C . ‘ n i 8 5’wee e p s d t h a g tpe tll e o ir mealp r g . rc n V Na ln 9 r x o e o t e tr e s aga fM c o l o ha to 1
转 基 因杨树对土壤微 生物 的影 响 , 对转 基因杨树株系及对照进行 了根际土壤微 生物可培 养类群 的分析 , 初步 结果显示 : 成 基 因杨树根 际土壤微生物 中细菌、 转 真菌 、 放线菌的数量与对照 比较无显著差异。 关键词 : 林 8 5杨 ;t 因; 虫性 ; 南 9 B基 抗 土壤微生物
从崖城农田土壤中发现一种具有杀死植物害虫功能的细菌——苏云金解析
从崖城农田土壤中发现一种具有杀死植物害虫功能的细菌——苏云金芽孢杆菌崖城高级中学高一(1)班龚彩秀指导老师:翟鸿武一次偶然的机会让我在一本生物杂志上接触到苏云金芽孢杆菌(Bacillus Thuringiensis ,Bt)当时的我觉得很神奇——它能杀死农作物害虫。
人类从刀耕火种以来,一直备受害虫的威胁,给人类的生活造成了多种危害,其中虫害是威胁农作物高产的主要原因之一,全世界每年因此损失约数千亿美元,每年世界上因虫害而造成的农产品损失估计为13%。
在我国,水稻每年因虫害减产10%以上,小麦减产近20%,棉花产量损失达20%~30%。
为了控制农林病虫害,人们不得不大量使用化学农药,但长期大剂量地使用化学合成的农药,致使多种害虫对化学杀虫剂产生了一定的抗性,因此不但不能有效地控制害虫,结果还面临着三大难题无法解决,①环境污染,残毒上升,人畜均遭毒害;②用药浓度不断提高,防治费用不断增加,不得不无休止地研制新农药;③杀伤天敌,破坏了生态平衡,引起害虫再猖獗和次虫害虫大爆发,导致自然界中恶性循环。
苏云金芽孢杆菌由于能在生长代谢过程中产生对多种农林害虫具有特异性杀虫毒力的生物活性蛋白,并能由此生产相应的微生物杀虫剂来用于害虫生物防治而受到国内外的广泛重视。
广泛的研究与应用实践证明,与化学农药等其他类型的杀虫剂相比,Bt杀虫剂具有杀虫特异性强,对人、畜及非目标昆虫无毒副作用;安全性能好,不污染环境,由于具有多种类型的杀虫晶体蛋白,昆虫难以产生抗性或产生抗性较缓慢;具较低的生产成本等优点。
目前已推广使用的表达Bt毒素基因的转基因植物都有较为显著的抗虫性能,在大田栽培中无需或只需喷洒少许化学杀虫剂,从而大大减少了对环境的污染。
因此苏云金芽孢杆菌作为新型生物农药解决了一个长期以来让无数劳动农民头痛的问题。
而对生物有着浓厚兴趣的我对它有种相识恨晚的感觉,而这次的“科技创新”活动让我坚定了对它认识的决心,在老师和同学们的帮助下,我开始了我的创新实验。
植物抗病虫害的基因工程技术与应用
汇报人:可编辑 2024-01-07
目 录
• 植物抗病虫害基因工程概述 • 植物抗病虫害基因工程技术 • 植物抗病虫害基因工程的应用 • 植物抗病虫害基因工程的前景与挑战
01
植物抗病虫害基因工程概述
植物抗病虫害基因工程定义
植物抗病虫害基因工程是指利用基因 工程技术将抗病虫害基因导入植物细 胞,使植物获得抗病虫害的性状,提 高植物的抗病虫害能力。
植物抗病虫害基因工程面临的挑战
01
安全性问题
转基因植物的安全性尚未得到全 球范围内的广泛认可,需要进一 步研究和验证。
02
03
环境适应性
技术瓶颈
转基因植物在环境中的适应性尚 未得到充分验证,可能对生态环 境造成不良影响。
目前基因工程技术仍存在技术瓶 颈,如转化效率、基因表达调控 等方面的问题。
提高植物抗病虫害基因工程效果的策略
促进农业可持续发展
植物抗病虫害基因工程的实施可以提高农作物的抗性,减少化肥和农 药的使用,降低农业成本,促进农业的可持续发展。
植物抗病虫害基因工程的历史与发展
起始阶段
20世纪80年代初,科学家开始尝 试利用基因工程技术培育抗病虫 害的植物。
发展阶段
随着基因克隆和转化技术的不断 进步,越来越多的抗病虫害基因 被发现和克隆,植物抗病虫害基 因工程得到了迅速发展。
应用阶段
目前,植物抗病虫害基因工程已 经广泛应用于农业生产和园艺等 领域,为农作物和植物的保护提 供了有效的手段。
02
植物抗病虫害基因工程技术
基因克隆技术
基因克隆技术是植物抗病虫害基因工程技术的基础,通过该技术可以分离和克隆抗病虫术能够快速、准确地获取目标基 因。
植物抗虫讲议3-8章
第四章 植物抗虫性的遗传 三、研究植物抗虫性遗传的方法(例举) 3、基因连锁的分析:一般将两个不同类 型的抗虫基因品种进行单交与回交,然后 分别测定F1、F2与B1F1(回交代)植株 对虫害的反应: F2和B1F1表现均抗虫-紧密连锁 F2和B1F1 具有明显的抗感分离-独立 遗传。可共组在一个品种中。 如Bph1,Bph3,bph2,bph4之间的关系。
第三章 植物抗虫机制
一、根据抗机制分类(双因素,但此处从植物角度理解): Painter 1951提出植物抗虫性的三个类型(三机制): (一)排趋性(不选择性,拒虫性,无偏嗜性)antixenosis. 由于植物的某些特性,害虫不喜趋向于这种植物上取食、 产卵或栖居。即从害虫的角度讲是负趋性。注意区别 物 候引起的假抗虫性(Pseudoresistance)。大面积的种植 这类品种,可起到抑制害虫种群数量的作用。或这样描 述:昆虫难以选择,不具备引诱昆虫产卵、取食的物理 与化学性状;或具有抗拒昆虫产卵与取食的特性,物候 期与昆虫的生活史不同步
A
B
无抗性
有抗性
相对于A图右边野生型植物来说,左边的西红柿突变体 具有系统性损伤反应,西红柿的天蛾幼虫Manduca Sexta 食用无抗性的植物(B图左列)时,它们的生 长速率将大于野生型植亡的幼虫。 B 新近死亡的幼虫, 正从10天的抗性品种籽 粒的取食部位爬开。图 中两个大幼虫是从感虫 品种Roblin h上转移过 来的。 AA, 对幼虫取食产生 过敏性反应的籽粒表面 区域; DL, 死亡幼虫 ; FS, 取食部位; HA, 籽粒表面的健康 区域; LL,转移到籽粒上的活 幼虫
第四章 植物抗虫性的遗传 三、研究植物抗虫性遗传的方法(例举)
(一)质量遗传 1、基因的显、隐性和遗传方式:水稻品种对 褐稻虱的抗虫性遗传。F1群体评级、F2单株评 级,F3以株系为单位的群体评级。 2、等位基因的测定和命名:要进一步确定抗 虫基因的各等位关系,可将待测的两个抗性品种 杂交,然后测定其后代F2,F3的抗虫表现: 植株均抗虫、不会产生明显的分离-等位基 因 发生明显的抗性分离:不同位点上的非等位 基因,分别命名。
Bt杀虫蛋白基因导入新疆棉花获得抗虫转基因植株
西北农业学报 1998,7(4):1~3Acta Agricultur ae Bo r ea li-occidentalis SinicaBt杀虫蛋白基因导入新疆棉花获得抗虫转基因植株孙 严1 倪万潮2 郭三堆3(1新疆农科院核技术生物技术研究所 乌鲁木齐 830000;2 江苏农科院经济作物研究所 南京 210014;3 中国农科院生物技术研究中心 北京 100081)摘 要 通过花粉管通道法将人工全序合成的Bt杀虫蛋白基因导入新陆早4号和C6524两品种中,收获注射过Bt杀虫蛋白基因的棉花种子2万余粒。
经棉铃虫饲喂的抗虫性生物检测,得到高抗虫的18株新陆早4号转化苗和36株C6524转化苗;以Bt基因的一对引物进行PCR分析,54株抗棉铃虫的转化棉苗均扩增出部分Bt杀虫蛋白基因的目标带。
未转化的对照棉苗则无此条带,证实Bt杀虫蛋白基因已整合到转化抗虫棉株的染色体上,首次获得了新疆转目的基因的高效抗虫棉。
关键词 棉花;Bt杀虫蛋白基因;棉铃虫;花粉管通道法棉铃虫(Helicoverpa armigera)是我国棉花生产的重要致灾害虫,可使棉花损失15%~20%。
每年用于棉花害虫防治的杀虫剂量占杀虫剂使用总量的一半,致使主要棉花害虫抗药性快速增长,防效下降,严重制约了棉花生产的持续稳定发展。
生物技术的发展使不同物种间基因转移得以实现,将Bt (Bacillus thuringiensis)杀虫蛋白基因导入棉花,培育抗虫转基因棉花新品种,是解决棉花受棉铃虫危害的一条重要途径。
1990年Perlak[1]、1991年谢道昕[2]相继报道已将Bt毒蛋白基因导入棉花,但却难以达到控制棉铃虫的水平。
美国M onsanto公司对Bt毒蛋白基因结构进行了改造,使其适应于在植物体内的表达,Bt蛋白的表达量因而提高了100倍[3],具备了实用价值。
本研究采用花粉管通道法,拟将中国农科院生物技术研究中心按照高等植物优选密码子原则人工全序合成的Bt杀虫蛋白基因,导入新疆棉花栽培品种,以期获得抗棉铃虫的转基因棉花新种质。
植物保护案例BT棉与棉铃虫
棉铃虫的发生规律
• 棉铃虫在各棉区年发生代数由北向南逐渐增多,在北纬40度以北地区,包括辽 河流域棉区、新疆、甘肃、河北北部、山西北部一年发生3代,部分2代,少数4 代。北纬32度-40度的黄河流域棉区及部分长江流域棉区包括河北省大部、河南、 山东全省、山西东南部、陕西关中、湖北北部、安徽北部和江苏北部等棉区, 每年发生4代,有的年份有不完整的5代。北纬25度-32度的长江流域棉区,包括 江苏、浙江、湖北荆州、黄冈、江西九江、南昌、安徽南部、湖南洞庭湖地区 和四川中部等棉区,每年发生5代,有的年份出现不完整的6代。北纬25度以南 的华南棉区,包括广东曲江、广西柳州、湖南南部和云南开远每年发生6代,在 云南部分地区,可发生7代,冬季蛹不滞育。
植物保护案例BT棉与棉铃虫
案例3 我国棉铃虫治理
我国棉铃虫的发生危害
• 棉铃虫Helicoverpa armigera (Hübner)属鳞翅目夜蛾科,是一种世界性害虫,广泛分布于亚 洲、非洲、澳大利亚和欧洲等地区。在我国,各大棉区均有发生。棉铃虫属多食性害虫, 我国已知的寄主植物有20多科200多种,除为害棉花外,还取食小麦、玉米、大豆、花生、 番茄、辣椒等。
• 根据棉铃虫适应当地气候的滞育、抗寒特点,我国棉铃虫被划分为4个地理型:热带型, 亚热带型、温带型、新疆型。随纬度升高,过冷却点降低,抗寒能力增强。热带型棉铃 虫分布在我国华南地区,没有滞育能力;亚热带型棉铃虫分布在长江流域,少数具有滞 育能力;温带型棉铃虫分布在黄河流域,具有滞育能力;新疆型棉铃虫分布在新疆,具 有滞育能力。棉铃虫不能在我国东北越冬,但具有长距离迁飞能力,东北棉铃虫种群是 从黄河流域迁飞过去的[10]。
• 在新疆地区,越冬蛹5月开始羽化,一代成虫产卵高峰期南疆在6月上旬,北疆 在6月中旬,主要产在胡麻、豌豆、早番茄、直播玉米等作物上,此外紫草、曼 陀罗上也有。二代产卵高峰南疆在7月上、中旬,北疆在7月中旬,主要产在玉 米、棉花、番茄、烟草、辣椒等植物上,三代产卵高峰均在8月,主要产在玉米、 烟草、棉花、晚番茄、高粱上。
植物抗病性和抗虫性的机制
植物对昆虫的防御机制:分泌毒素、产生抗虫物质等
昆虫对植物的适应机制:产生抗药性、改变取食行为等
植物与昆虫的协同进化:植物不断产生新的抗虫物质,昆虫不断适应新的抗虫物质
植物与昆虫的互作关系对生态系统的影响:维持生态平衡,促进生物多样性
提高作物产量:通过抗病性和抗虫性改良,减少病虫害损失,提高作物产量。
减少农药使用:抗病性和抗虫性改良作物可以减少农药使用,降低环境污染和食品安全风险。
提高作物品质:抗病性和抗虫性改良作物可以提高作物品质,提高农产品市场竞争力。
促进农业可持续发展:抗病性和抗虫性改良作物可以促进农业可持续发展,减少对环境的破坏。
保护植物免受病虫害的侵害,维持生态平衡
提高植物抗逆性,增强植物适应环境的能力
减少农药使用,降低环境污染
促进生物多样性,保护生态系统的稳定和健康
基因编辑技术:利用CRISPR/Cas9等基因编辑技术,改良植物抗病性和抗虫性基因
生物农药:研发新型生物农药,替代传统化学农药,降低环境污染和生态风险
植物免疫系统:研究植物免疫系统,提高植物自身抗病性和抗虫性
生物工程:通过转基因技术,将抗病性和抗虫性基因导入植物中,提高植物抗病性和抗虫性
植物激素与抗病信号传导:植物激素可以参与抗病信号传导,增强植物的抗病性
植物与微生物的相互作用:互利共生、寄生、竞争等
植物抗病性机制:诱导抗病性、抗病基因、抗病蛋白等
植物与微生物的识别:模式识别受体控等
植物分泌物:可以产生对害虫有驱避作用的化学物质
生物信息学:利用计算机技术处理和分析生物数据的科学
抗病性和抗虫性研究:研究植物如何抵抗病原体和害虫的侵害
生物信息学在抗病性和抗虫性研究中的应用:利用生物信息学技术分析植物抗病性和抗虫性的基因、蛋白质和代谢途径
转Bt基因玉米(瑞丰125、DBN9936、DBN9978)对亚洲玉米螟的抗虫效果研究
扌直逖碌妇2021,47(3):206-211PlantProtection 转Bt基因玉米(瑞丰125、DBN9936、DBN9978)对亚洲玉米螟的抗虫效果研究孙丹丹,全玉东,王月琴,王振营,何康来**(中国农业科学院植物保护研究所,植物病虫害生物学国家重点实验室,北京100193)摘要评价转Bt基因玉米对靶标生物亚洲玉米螟的杀虫作用是转基因玉米研发的重要一环。
本文采用室內生测法对3种转Bt基因抗虫玉米'瑞丰125-表达Cry1Ab/Cry2Aj杀虫蛋白),'DBN9936-DBN9978-表达Cry1Ab杀虫蛋白)对亚洲玉米螟敏感品系ACB-S及抗Cry1Ab品系ACB-AbR%抗Cry1Ac品系ACB-AcR%抗CrylF品系ACB-FR%抗Cry1Ah品系ACE-AhR、抗Cry l ie品系ACB-IeR的杀虫活性进行测定,同时采用心叶期和抽丝期人工接虫法进行田间抗虫效果鉴定。
结果表明,取食3种Bt玉米的ACB-S幼虫,3d死亡率100%,而取食对照常规玉米3d存活率100%。
取食3种Bt玉米的5个抗性品系幼虫除ACB-AbR和ACB-AcR有2%〜6%的个体存活4〜5d,6d死亡率也达到了100%,其余品系均在3d全部死亡,而取食对照玉米5〜6d的死亡率仅为4%〜14%,差异显著。
田间心叶期食叶级别及穗期活虫数、雌穗被害和茎秆被蛀等为害等级说明3种Bt玉米高抗亚洲玉米螟。
明确了'瑞丰125-DBN9936,和'DBN9978,对亚洲玉米螟有很高的杀虫活性和田间防治效果。
5个Bt蛋白抗性亚洲玉米螟品系幼虫在常规玉米上显示一定的适合度劣势。
关键词转基因玉米;Bt杀虫蛋白;亚洲玉米螟;寄主抗性中图分类号:S435.132文献标识码:A DOI:10.16688/j.zwbh.2020008Resistance of transgenic Bt maize(Ruifeng125,DBN9936&DBN9978)toAsian corn borerSUN Dandan,QUAN Yudong,WANG Yueqin,WANG Zhenying,HE Kanglai*Sa t e Key Labora tory for Bioloyy of Plan t Diseases and Inscc t Pes t s,Ins t i t u t e of Plan t Pro t ec t i on,ChineseAcademyofAgricul uralSciences$Beijing100193$China)Abstract Evaluation for resistance to the targets such as Asian corn borer(ACB),Os t rima furnacalis,is an important step of research and development novel insect resistant Uansgenic Bt maize.In present research,three kinds of insect resistant transgenic Bt maize,i.e.4Ruifeng125/expressing CrylAb/Cry2Aj protein,4DBN9936/and,DBN9978/ expre s ingCry1Abprotein$wereevaluatedinthelaboratoryandfield@Laboratorybioa s ayswereconductedbyexposing neonatesofACBsusceptiblestrain(ACB-S)Cry1Abresistantstrain(ACB-AbR)Cry1Acresistantstrain(ACB-AcR)$ CrylF resistant strain(ACB-FR),CrylAh resistant strain(ACB-AhR),and Crylle resistant strain(ACB-IeR)to fresh whorl leaves,respectively.Field trials were conducted by artificial infestation of ACB at whorl and silking stages.Mortalitie were100%within3days when ACB-S larvae fed on three Bt maize leaf tissue,wheres all larvae survivedwhentheyfedonthecontro ofconventiona maize eaf ti s ues.When ACB-AbR and ACB-AcR< arvae fed on three Bt maize kaf tissues,2%—6%of krvae could survival for4—5days,but not longer than sx days.In contrast,there were4%—14%oflarvalmoraliieswhen=heselarvaefedonconrolwihinsixdays.Leaffeedingraingsfrom whorlsage infesaion$larvalsurvivalsandearandsalkboredand=unnelsindicaed=ha=hree B=maize varie ies were highly resistant to ACB.In conclusion,Bt maize4Ruifeng125/4DBN9936/and4DBN9978/are highly toxic to ACB and could provideseason-long protection against boratoryselected Cry1Ab$Cry1Ac$Cry1Ah$Cry1F$and Cry1Ie resistantstrainsdemonstratecertainfitne s cost.收稿日期:2020-01-03修订日期:2020-03-13基金项目:转基因生物新品种培育重大专项(2016ZX08003-001)*通信作者E-mail:***************47卷第3期孙丹丹等:转Bt基因玉米(瑞丰125、DBN9936、DBN9978)对亚洲玉米螟的抗虫效果研究•207•Key words transgenic maize;Bt insecticidal protein;转Bt基因玉米因具有特定且高效的目标性状而受到种植者的欢迎13)。
转Bt基因油菜的抗虫性分析
转Bt基因油菜的抗虫性分析作者:万丽丽王转茸辛强董发明洪登峰杨光圣来源:《湖北农业科学》2016年第09期摘要:利用农杆菌介导的遗传转化分别将Cry1C和Cry2A的2个单价Bt基因转入油菜(Brasica napusL.),以两个纯合的转基因抗虫油菜为亲本,通过有性杂交的方法将不同Bt基因聚合,培育双价Bt抗虫油菜,并对其抗虫性和种子品质性状进行评价。
结果表明,Cry1C、Cry2A在聚合后均能稳定表达,和单价Cry1C转基因植株相比,双价株系中蛋白质含量明显降低,以Cry2A为母本的聚合株系蛋白质含量降低更多,Cry1C在遗传上存在母本效应。
室内接种小菜蛾二龄幼虫结果显示,转化单价和双价聚合Bt基因的抗虫性增强,其中转化单价Cry1C的抗虫性优于双价聚合Bt基因和单价Cry2A基因的转基因植株。
玻璃温室栽培转基因植株,单价Bt和双价聚合Bt基因的转基因植株能生存而非转基因植株受到严重虫害而死亡。
对抗性优良的单价和双价聚合的转基因植株种子品质测定发现,与未受到虫害的受体材料双低优良恢复系7-5的含油量和硫苷含量差异不显著,从而达到抗性改良的目的。
关键词:油菜(Brassica napus L.);苏云金芽孢杆菌;Cry1C;Cry2A;双价聚合;农杆菌介导遗传转化;品质性状中图分类号:Q785 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2016)09-2386-06油菜(Brassica napus L.)在生长发育过程中容易受到虫害的侵袭,有10多种害虫在油菜生产上能大面积发生并造成严重减产。
近年来,气候变化使得虫害日趋严重。
对农业生产造成损失。
尽管使用化学农药能够取得良好的防控效果,但是农药残留对环境和人体的健康产生的危害已引起广泛的关注。
利用转基因技术将抗虫基因转入油菜中,可以一定程度上改良油菜的抗虫性。
转基因抗虫植物最重要的基因来源于微生物的抗虫基因,即苏云金芽孢杆菌杀虫基因(Bt)。
农杆菌转化的实验报告
一、实验目的1. 掌握农杆菌转化法的基本原理和操作步骤。
2. 将抗虫基因导入植物细胞,观察转化效果。
二、实验原理农杆菌转化法是一种将目的基因导入植物细胞的方法。
该方法利用农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA(可转移的DNA)将目的基因转移到植物细胞中,并整合到植物细胞染色体DNA上,从而实现目的基因的遗传表达。
三、实验材料1. 植物材料:拟南芥种子、生长培养基、诱导培养基、选择培养基。
2. 农杆菌:根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)。
3. 抗虫基因:Bt基因。
4. 工具酶:限制性内切酶、DNA连接酶、T4 DNA连接酶。
5. 试剂:LB液体培养基、LB固体培养基、IPTG(异丙基-β-D-硫代半乳糖苷)、抗生素、CaCl2、DNA标记染料等。
四、实验步骤1. 目的基因克隆(1)设计引物:根据Bt基因序列设计一对引物,用于扩增Bt基因。
(2)PCR扩增:以Bt基因的DNA为模板,进行PCR扩增。
(3)克隆:将PCR产物连接到载体上,转化大肠杆菌,筛选阳性克隆。
2. 农杆菌工程(1)制备感受态农杆菌:将根癌农杆菌接种于LB液体培养基,37℃培养过夜,按1:100的比例接种于新鲜的LB液体培养基,37℃培养3小时,加入IPTG和CaCl2,使农杆菌进入感受态。
(2)目的基因转化:将克隆有Bt基因的载体与感受态农杆菌混合,在冰浴中孵育30分钟,然后将混合液涂布于含有抗生素的LB固体培养基上,37℃培养过夜。
3. 植物转化(1)种子处理:将拟南芥种子用70%酒精消毒后,用无菌水冲洗干净。
(2)农杆菌感染:将处理好的种子接种于含有农杆菌的培养基上,28℃恒温培养3天。
(3)筛选转化植株:将感染后的种子接种于选择培养基上,筛选出转化植株。
4. 抗虫鉴定(1)PCR检测:提取转化植株的DNA,进行Bt基因的PCR检测。
(2)生物测定:将转化植株与抗虫性差的拟南芥进行抗虫性比较,观察转化植株的抗虫效果。
转双Bt基因杨树生长变异机制及抗虫性解析
针对转双bt基因杨树的基因污染和潜 在风险,需要加强安全管理,确保其 不会对人类健康和生态环境造成危害 。
03
需要解决抗虫谱狭窄 问题
为了更好地满足实际需求,需要解决 转双bt基因杨树抗虫谱狭窄的问题, 提高其对更多害虫的抵抗能力。
05
研究展望与未来发展趋势
加强转基因杨树的分子机制研究
总结词
好地了解转基因杨树的生长发育规律和抗性 机制。
02
转双bt基因杨树的抗虫性主要针对鳞翅目和鞘翅目害虫,对其
他害虫的抵抗能力较弱。
长期影响未知
03
转双bt基因杨树的长期影响尚不明确,可能存在潜在的风险和
问题。
转双bt基因杨树的发展前景及挑战
01
发展前景广阔
02
需要加强安全管理
随着生物技术的不断进步和人们对转 基因技术的认识和接受程度的提高, 转双bt基因杨树具有广阔的发展前景 。
材质改善
转双bt基因杨树的材质更加致密、坚韧,不易受虫害 ,适合制作高档木材。
转基因杨树的变异特征
形态变异
转双bt基因杨树的形态可能会出现变异,如树 高、直径、枝条形态等。
生理变异
转双bt基因杨树的生理特性也可能出现变化, 如光合作用、水分吸收和养分利用等。
遗传稳定性
转双bt基因杨树的遗传稳定性需要经过验证,以确保不会对下一代造成不可预 测的影响。
转双bt基因杨树生长变异机 制及抗虫性解析
2023-11-08
目 录
• 转基因杨树概述 • 转双bt基因杨树生长变异机制 • 转双bt基因杨树抗虫性解析 • 转双bt基因杨树的优缺点及前景展望 • 研究展望与未来发展趋势
01
转基因杨树概述
转基因杨树的概念
Bt基因及其在抗鞘翅目害虫上的应用
Bt基因及其在抗鞘翅目害虫上的应用1. 引言1.1 Bt基因的发现Bt基因是一种来源于土壤中一种叫做溶石芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis)的细菌的毒素基因。
这种细菌在1897年首次被德国科学家陶辛(Ernst Berliner)发现,并在不久之后被发现能够杀死鳞翅目害虫。
在20世纪70年代,科学家们开始研究这种细菌产生的杀虫毒素,发现这种毒素对鞘翅目害虫有高度毒力,而对其他昆虫、植物和人类等无害。
经过多年的研究和改良,Bt基因被成功应用于生产抗虫转基因作物,成为一种绿色、环保的生物农药。
这种天然杀虫剂的发现和应用对传统农业有着革命性的影响,为农作物的生产提供了一种全新的解决方案,也为农业的可持续发展提供了新的契机。
1.2 鞘翅目害虫的危害性鞘翅目害虫是一类对农作物造成严重危害的害虫,其危害性主要体现在以下几个方面:1. 鞘翅目害虫食性广泛,可以侵害多种农作物。
稻谷、小麦、玉米、棉花等农作物都是鞘翅目害虫的重要寄主,它们以作物的叶片、茎、果实等为食,导致作物生长发育受到严重影响,甚至导致减产甚至绝收。
2. 鞘翅目害虫繁殖能力强,破坏速度快。
由于鞘翅目害虫的繁殖周期短,数量庞大,一旦发生大面积的侵害,很容易造成农作物的大面积损失,给农民带来经济损失。
3. 鞘翅目害虫具有抗药性,并且易产生抗药性。
长期使用化学农药会导致鞘翅目害虫对农药产生抗性,使得传统农药的防治效果逐渐减弱,难以有效控制害虫的侵害。
鞘翅目害虫的危害性严重,给农业生产带来巨大的损失,因此急需寻找一种有效的方法来控制这一类害虫,保障农作物的正常生长和丰收。
Bt基因技术的应用为解决这一难题提供了新的思路和可能性。
1.3 Bt基因在农业上的重要性Bt基因技术的应用还能够降低化学农药在环境中的残留量,减少对土壤和水资源的污染,有利于维护生态平衡。
通过推广Bt基因技术,可以提高农产品的质量和品质,同时减少对人类健康的潜在影响。
转bt基因抗虫棉病虫危害新特点及综防措施
转bt基因抗虫棉病虫危害新特点
及综防措施
一、转bt基因抗虫棉病虫危害新特点
1、抗虫效果优异:转Bt基因棉花具有抗虫能力强、抗性长久的特点,并且可以有效抑制常见病虫害,如棉铃虫、棉绵蚜、细菌性棉绒蚜、棉铃蛾等。
2、抗药性低:相比于化学农药使用,转Bt基因棉花抗虫效果更加稳定,而且抗药性要低得多,使得在使用上更加安全可靠,不会对人体造成不良影响。
3、环保可持续:转Bt基因棉花具有天然的抗虫效果,不需要使用大量的化学农药,同时又不会对环境造成污染,使得棉花种植的生态环境更加安全可靠。
二、综防措施
1、做好田间管理:应该做好田间管理,适当版割,减少病虫害的滋生,使得棉花可以得到良好的生长条件,从而降低抗虫效果的需求。
2、采用植物病虫防治技术:可以采用植物病虫防治技术,如对病虫害进行分类识别,合理使用各种有效的农药进行防治,有效降低病虫害的发生率。
3、配备抗虫设备:应该配备一定的抗虫设备,如喷雾设备、扫描仪等,可以有效帮助检测病虫害,进行及时的防治。
4、发挥转Bt基因棉花的作用:应该大力发挥转Bt基因棉花的作用,通过这种棉花种植可以有效降低病虫害的发生率,而且不会对人体和环境造成危害。
5、注意调整病虫害的生物防治:应该注意调整病虫害的生物防治,如释放拟除虫菊花蝇、拟抗性菊花蝇等,可以有效抑制棉铃虫的发生,降低病虫害的危害。
植物抗虫基因工程
熊恒硕
2021/6/7
1
一、前言
虫害是造成农作物减产减收的主要原因之一。采用化学
和生物农药等手段防治固然可以减轻害虫对农作物的危害,但 这些方法不仅费用较高(每年耗费约10 亿美元) ,而且由于害虫 产生抗性等原因,防治效果欠佳。全球每年因虫害对农业生产 所造成的损失仍高达20 %~30 %。长期大量地施用农药除了 使害虫产生抗性外,还会带来一系列的社会问题,如人畜中毒事 故的发生、食物中农药的残留以及环境污染等。
通过常规育种技术和试管培养技术虽然已获得某些抗虫
害的作物品种。如野生型马铃薯( Solanum chacoense ) 和
栽培型马铃薯(S.tuberosum ) 的原生质体电融合获得的体细
胞杂合品系对一种马铃薯甲虫具有抗性。然而, 新品种的选育
需要较长的时间, 并且某些虫害尚无基因资源作为杂交的亲本。
2021/6/7
Bt抗虫棉
8
2021/6/7
9
鳞翅目
鞘翅目
双翅目
2021/6/7
10
近年来人们在Bt毒蛋白基因的修饰与改 造、表达载体的构建、植物组织化等方面作 了大量的工作。
尽管Bt杀虫晶体蛋白的杀虫效果非常好, 但其杀虫谱较窄,对其敏感的主要是鳞翅目 和鞘翅目的一些害虫,如棉铃虫、玉米螟、 马铃薯甲虫等。
植物凝集素是一类糖结合蛋白,也是植物防御系统的一个组 成部分。第一个被描述具有抗虫作用的凝集素是菜豆凝集素 ( PHA) ,它实际上是一种α- 淀粉酶抑制剂。1993 年英国科学 工作者从雪花莲中克隆出雪花莲凝集素基因( GNA) ,对稻飞虱、 叶蝉、蚜虫等有毒性作用。现在GNA 基因已作为一种抗虫基 因转化其他作物。我国黄大昉等(1997) 也报道来源于掌叶半 夏和半夏的凝集素对麦管蚜、棉蚜、桃蚜等有致死作用。
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bt基因植物抗虫原理
BT基因植物是具有抗虫性的转基因作物,也被称为农业生物技术中的一种环保、高效、安全、可持续的方法。
BT基因植物的抗虫原理是通过基因重组,在植物体内表达一种名为Bt(Bacillus thuringiensis)的细菌杀虫蛋白,从而使植物获得抵御虫害的能力。
Bt蛋白是一种天然的杀虫剂,存在于土壤中的一种细菌中。
该蛋白在昆虫肠道中发挥作用,与肠道中的酸性环境结合形成一种毒素,并刺激神经系统而导致昆虫死亡。
Bt蛋白通过转基因技术嵌入到植物基因组中,让植物在自身体内也能够合成Bt蛋白。
BT基因植物的抗虫性具有昆虫幼虫特异性,即仅对某些昆虫幼虫起作用,而对哺乳动物、鸟类、蜜蜂等有益生物无害。
这得益于Bt蛋白与昆虫肠道中一种酶的特殊相互作用,仅在昆虫肠道中发挥杀虫作用,而在其他生物体内被分解成无害的氨基酸。
BT基因植物的抗虫性对环境和人体健康具有积极作用。
传统的农业防治方法往往使用化学农药,长期使用会导致昆虫抗药性的产生以及对人类健康和土壤生态的影响。
而使用BT基因植物则可减少对环境的污染和药物残留。
此外,BT基因植物还可以提高农作物的产量和质量,在农业生产中具有广泛应用前景。
总之,BT基因植物的抗虫原理是在植物体内表达一种天然的杀虫蛋白,通过特异性相互作用仅对某些昆虫幼虫起作用,从而获得抵御虫害的
能力。
使用BT基因植物可以减少对环境和人类健康的影响,同时提高农作物的产量和质量,具有可持续农业发展的潜力。