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柑橘粉虱(Diaelorude citri Asahmaed)是广泛存在于世界柑橘产区的重要害虫。由于其具有刺吸式口器,可以吸食柑橘汁液,为害严重后引起落叶落果;更为可怕的是,柑橘粉虱可分泌黏性蜜露,蜜露将空气中的灰尘吸附到叶片表面,并为一些霉菌提供营养物质,从而引发煤烟病,严重影响柑橘光合作用,造成减产。目前防治柑橘粉虱的主要方法是化学防治,但化学药剂施用不当往往导致农药残留、昆虫抗药性等一系列的问题。渐狭蜡蚧菌(子囊菌纲,肉座菌目,蜡蚧菌属)作为一种重要的昆虫病原真菌,它可以穿透粉虱体壁,消耗其营养,最终导致粉虱死亡,这为研制环保型微生物农药提供了可能。但是由于渐狭蜡蚧菌毒力弱,侵染周期长,还很难与化学农药竞争。本研究通过构建基于粉虱免疫基因的RNAi载体,将其转化进入蜡蚧菌,以期真菌侵染粉虱之际,释放dsRNA,对粉虱免疫基因实行干扰,减弱昆虫对病原真菌的免疫反应,从而实现毒力的增强。实施步骤如下: 1.丝状真菌RNAi载体的构建 以pBHt2质粒为模板,扩增PtrpC启动子和PtrpC+ HygR元件;以pAN7-1为模版,扩增TtrpC终止子;利用StuⅠ和XhoⅠ内切酶酶切掉pFGC5941的35S启动子,置换上PtrpC启动子,构建成PtrpC+ Intron结构;利用MssⅠ和SmaⅠ内切酶酶切掉pFGC5941的OCS终止子,置换上TtrpC终止子,构建成PtrpC+Intron+TtrpC结构;利用EcoRⅠ和PstⅠ内切酶酶切掉pFGC5941的MAS+BlpR元件,置换上PtrpC+ HygR元件。构建成PtrpC+ hygR+ PtrpC+ Intron+TtrpC结构。至此RNAi载体改造完成,并将改造后的载体命名为pRCy1。 2.基于粉虱免疫基因RNAi载体的构建 查找柑橘粉虱转录组数据库,找到参与粉虱免疫相关的酚氧化酶原基因(PPO)、酚氧化酶原激活因子基因(PPO-AF)、溶菌酶基因(LZM)并设计引物,以cDNA为模板,克隆获得PPO,PPO-AF,LZM以及PPO+PPO-AF融合基因的正反向结构,利用XhoⅠ和SwaⅠ酶切位点将以上4个基因的正向结构连入pRCy1载体;利用XbaⅠ和BamHⅠ位点将4个基因的反向结构连入pRCy1载体,构建完成ihpRNA表达盒。 3.农杆菌介导的ihpRNA表达盒转化进入渐狭蜡蚧菌 将构建完成的RNAi载体电击转化进入EHA105农杆菌菌株,通过诱导培养和共培养,将质粒ihpRNA表达盒整合进入渐狭蜡蚧菌基因组中,在含有潮霉素B的筛选培养基中获得转化成功的阳性菌株。 4.转基因渐狭蜡蚧菌的效果评价 测定转基因蜡蚧菌的单位产孢量和菌丝生长速率,发现与野生型菌株相比,转基因菌株的生长速率没有发生显著性变化;而单位产孢量除La∷GFP菌株显著增加外,其他菌株均没有发生显著变化。 将转基因菌株在不含潮霉素B的PDA培养基上连续培养10代,利用特异性引物检测菌株的遗传稳定性,发现第十代真菌均可扩增出阳性条带。说明农杆菌介导的转化蜡蚧菌具有较强地遗传稳定性。 转基因菌株处理柑橘粉虱后,应用实时荧光定量定量PCR技术,对干扰粉虱的靶标基因表达量进行检测,发现与对照菌株La∷GFP相比,La∷PPO,La∷PPO-AF,La∷LZM对各自的靶标基因PPO、PPO-AF,LZM均没有起到干扰沉默的作用,我们推测可能是由于真菌体内dsRNA表达量过低,或者在侵染过程中dsRNA释放不佳造成的。