柑橘粉虱卵黄蛋白原基因RNAi载体构建及对渐狭蜡蚧菌(Lecanicillium attenuatum)的转化

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柑橘粉虱(Dialeurodes citri Ashmaed)是世界性柑橘害虫,常栖息于新梢叶片背面,并在上面产卵,在老叶和果实上很少出现。柑橘粉虱具刺吸式口器,喜欢刺吸柑橘汁液为食,导致叶片褪绿变黄,严重时引起落叶落果。更为重要的是,柑橘粉虱分泌的黏性蜜露,可吸附大量的灰尘于叶片上,并为一些霉菌提供营养物质,引发煤烟病,降低光合作用效率,影响果实的品质。目前对粉虱的防治仍以化学防治为主,但化学防治往往又很容易导致环境污染、农药残留、昆虫抗药性和食品安全等一系列的问题。  渐狭蜡蚧菌(Lecanicillium attenuatum)是蜡蚧菌属中的一种重要昆虫病原真菌,是控制柑橘粉虱的一种潜在生防因子。使用蜡蚧菌防治粉虱虽然有种种优势,但因其侵染周期长、毒力低、且受诸多因素(如孢子或菌丝量、环境湿度和温度等)的影响而导致防治效果不理想。卵黄蛋白原主要参与了昆虫的发育和生殖等过程,并在产卵过程中起重要作用,因此,本试验尝试通过基因工程技术构建粉虱卵黄蛋白原基因的RNAi载体,利用农杆菌介导法(ATMT)将其转入渐狭蜡蚧菌,再用该菌去侵染粉虱,以期该菌能通过释放dsRNA来干扰粉虱卵黄蛋白的合成,阻断粉虱发育时所需的营养物质,进而提高对粉虱的控制效果。本试验的主要研究结果如下:  1.丝状真菌RNAi载体pRCy1的改造与构建  以质粒pRCy1为模板,扩增目的Intron1和Intron2片段,长度分别为200 bp和515 bp;利用Swa I和BamH I双酶切pRCy1的Intron,然后将两个目的Intron连入质粒pRCy1,另外一个载体pRCy1的Intron大小不变。接着扩增目的EGFP片段,长度为720bp;利用Pst I和Aat II双酶切pRCy1的HygR,然后将EGFP连入质粒pRCy1。再以质粒pRCy1为模板,扩增PtrpC+HygR片段,长度为1389bp;利用Xmn I和Pst I双酶切pRCy1的MAS terminator,然后将PtrpC+HygR连入质粒pRCy1。至此构建成了含HygR+PtrpC+EGFP+PtrpC+PtrpC+Intron+TtrpC结构的表达载体,将改造后的载体命名为pRCy2a、pRCy2b、pRCy2c。  2.柑橘粉虱卵黄蛋白原基因克隆及其RNAi载体的构建  基于本实验室柑橘粉虱转录组数据库,并利用NCBI数据库搜索昆虫其他相关物种的卵黄蛋白原基因,然后对该基因进行系统进化分析;再利用柑橘粉虱表达谱数据库,找到上调倍数较高的卵黄蛋白原基因,并再使用NCBI数据库进行保守序列和功能性分析,筛选出所要干扰的目标卵黄蛋白原基因,然后设计该基因的引物,以粉虱若虫卵黄蛋白原cDNA为模板扩增卵黄蛋白原基因。使用Xho I和Swa I双酶切将三个载体pRCy2a、pRCy2b、pRCy2c都连上卵黄蛋白原基因的正向片段,使用Xba I和Sma I双酶切同样将卵黄蛋白原基因的反向片段连入已连有卵黄蛋白原基因正向片段的三个载体pRCy2a、pRCy2b、pRCy2c上。至此,构建完成ihpRNA表达盒。  3.农杆菌AGL1介导的RNAi载体的转化  将已经构建好的RNAi载体通过冻融法导入农杆菌感受态细胞AGL1,并通过ATMT将携带有潮霉素、EGFP、卵黄蛋白原正反序列和Intron结构的T-DNA结构整合到渐狭蜡蚧菌基因组中。然后再通过选择培养基筛选、PCR鉴定和荧光显微镜观察来验证渐狭蜡蚧菌阳性假设子,综合上述结果,本试验成功结果获得了3种不同Intron长度的转基因渐狭蜡蚧菌菌株。  4.对转基因渐狭蜡蚧菌的评价  当获得转基因渐狭蜡蚧菌菌株后,对该菌株进行了效果评价,发现,改良菌株与野生型菌株在生长速率、单位产孢量上均无显著性差异;同时,整合的基因能够稳定遗传。
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