杨扇舟蛾实验种群对转Bt基因杨树抗性的研究

摘要

以杨扇舟蛾(Closteraanachoreta)幼虫为实验材料,应用F2代筛选法,在不同转Bt基因杨树叶片(CK、Pb17、Pb29)胁迫下,建立了抗转Bt基因杨树的杨扇舟蛾实验种群。测定了不同Bt浓度胁迫筛选出的杨扇舟蛾实验种群的死亡率和虫内BtCrv1Ab/1Ac含量。因用SSR分子标记方法,对不同Bt表达量叶片饲养的杨扇舟蛾实验种群进行了分析,从DNA水平分析了实验种群的遗传结构、遗传多样性和遗传分化揭示了在转Bt基因杨树胁迫下,杨扇舟蛾实验种群的抗性机制。主要研究结果如下:
　　 1.F2代筛选法可以快速有效地监测害虫对Bt的抗性,经室内筛选获得对转Bt基因杨树有抗性的杨扇舟蛾(ClosteraAnachoreta)实验种群即L-CK、L-Pb17、L-Pb29、D-CK、D-Pbl7、D-Pb29。
　　 2.在相同Bt浓度胁迫下,杨扇舟蛾实验种群幼虫1龄期死亡率最高,4龄时期死亡率最低,死亡率水平由高至低依次是1龄＞2龄＞3龄＞4龄,表明杨扇舟蛾实验种群死亡率随着龄期增长而降低即随着龄期增长昆虫对Bt抗性增强;在不同Bt浓度胁迫下,杨扇舟蛾实验种群死亡率,用Pb29转基因杨树叶饲养的杨扇舟蛾实验种群死亡率最高,对照毛白杨饲养的杨扇舟蛾实验种群死亡率最低,死亡率水平由高至低依次是Pb29＞Pb17＞CK,表明杨扇舟蛾实验种群死亡率随着Bt浓度的升高而升高。
　　 3.在不同Bt浓度胁迫下,用Pb29杨树叶饲养的杨扇舟蛾实验种群体内BtCry1Ab/1Ac含量高,而用Pb17杨树叶饲养的杨扇舟蛾实验种群体内BtCry1Ab/1Ac含量较低,表明随着Bt浓度的升高杨扇舟蛾实验种群虫体内BtCry1Ab/1Ac盼含量也升高;在相同Bt浓度胁迫下,杨扇舟蛾虫体死亡虫体和存活虫体内BtCry1Ab/1Ac含量差异不显著,L-17实验种群BtCry1Ab/1Ac含量与D-17实验种群BtCry1Ab/1Ac含量相当,L-29实验种群BtCry1Ab/1Ac含量与D-29实验种群BtCry1Ab/1Ac含量相当,表明虫体内BtCry1Ab/1Ac含量的多少与虫体饲养时间长短无关。
　　 4.利用SSR分子标记技术,筛选出10对适合进行杨扇舟蛾遗传分析的引物,在6个杨扇舟蛾实验种群中共检测到68条等位基因,位点平均等位基因数为6.8,平均多态位点百分率达96.67％。各实验种群内平均有效等位基因数(Ne)为2.2399,平均期望杂合度(He)为0.5167,说明各实验种群的遗传多样性较高。各实验种群的遗传多样性由高至低依次为D-Pb29＞L-Pb17＞D-Pb17＞L-Pb29＞D-对照＞L-对照,表明转基因杨树对杨扇舟蛾实验种群的遗传多样性具有明显影响。
　　 5.实验种群间的遗传分化系数(FsT)平均值为0.28,说明各实验种群内变异是杨扇舟蛾分化的主要来源,利用UPGMA方法聚类分析发现,6个实验种群被分为3类即L-对照和D-对照聚为一类,L-Pb29和L-Pbl7聚为一类,D-Pb29和D-Pb17聚为一类。研究结果表明转Bt基因杨树对杨扇舟蛾实验种群的种群分一化有明显影响,且饲养时间长短亦有影响。