分子生物學(xué)在植物保護的應(yīng)用

1、分子生物學(xué)在植物保護的應(yīng)用 分子生物學(xué)技術(shù)是目前發(fā)展最為迅速的高新技術(shù)，對于提升植物保護學(xué)科的水平具有十 分重要的意義。 本PPT從利用分子生物學(xué)技術(shù)進行害蟲抗藥性的研究，改良微生物殺蟲劑,研制轉(zhuǎn)基因抗蟲作物及其在分子生態(tài)學(xué)研究中的應(yīng)用，昆蟲分類鑒定，植物病毒鑒定和分類6個方面進行了綜述。目錄： 1、應(yīng)用分子生物學(xué)技術(shù)進行害蟲抗藥性的研究 2、利用分子生物學(xué)技術(shù)改良微生物殺蟲劑 3、利用分子生物學(xué)研制轉(zhuǎn)基因抗蟲作物 4、分子生物學(xué)在分子生態(tài)學(xué)研究中的應(yīng)用 5、分子生物學(xué)在昆蟲分類鑒定的應(yīng)用 6、分子生物學(xué)對植物病毒的鑒定與分類1、應(yīng)用分子生物學(xué)技術(shù)進行害蟲抗藥性的研究 研究昆蟲抗藥性機理,解決

2、抗性問題已成為一個重要的課題。 分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展提供了一個極好的研究工具。通過近年來在分子水平對抗性基因的許多研究,目前對抗性機理的分子基礎(chǔ)已逐漸有所了解。在一些方面取得了豐富的研究成果。例子： 芮昌輝等(1996)利用RAPD技術(shù)分析了棉鈴蟲對三氟氯氰菊酯抗性的遺傳方式,通過篩選出的3個隨機引物在R和S兩親本之間共擴增出47條DNA帶,其中差異帶達27條;初步篩選出與抗三氟氯氰菊酯有關(guān)的RAPD分子標(biāo)記3個,即OKG4-1300、OPG6-1450、OPG8-535它們能同時出現(xiàn)于R親本和正反交F1代中,而在S親本中不出現(xiàn),與抗藥性遺傳方式的測定結(jié)果一致,證明了這種方法的可靠性。 Ray

3、mond(1991)用此技術(shù)研究了庫蚊(Culexpipiens)對有效磷農(nóng)藥抗性產(chǎn)生和擴散的機制,證明導(dǎo)致庫蚊抗性產(chǎn)生的酯酶B2基因的擴散具有單一起源,并通過遷飛擴散到不同地區(qū)。2、利用分子生物學(xué)技術(shù)改良微生物殺蟲劑 分子生物學(xué)技術(shù)的出現(xiàn)為菌株的遺傳改良提供了有效的手段,開發(fā)新的生物農(nóng)藥防治病蟲害,現(xiàn)已步入一個嶄新的階段,新一代殺蟲防病重組微生物的研究開發(fā)已取得顯著的進展。 從新型生物農(nóng)藥的研制、應(yīng)用技術(shù)到效能評價都已利用了分子生物學(xué)手段,最突出的是重組病毒和利用遺傳工程技術(shù)修飾微生物殺蟲劑的研究,及利用基因工程技術(shù)提高生物農(nóng)藥固有活性和克服不利的環(huán)境因子、擴展寄主范圍的研究等。例子： 采用

4、質(zhì)粒修飾與交換技術(shù)開發(fā)的新型Bt殺蟲劑Foil、Condor和Cutlass;利用基因體外重組技術(shù)開發(fā)的新型Bt殺蟲劑RavenOF和CrymaxWDG。 利用基因轉(zhuǎn)移與生物微囊技術(shù)開發(fā)的殺蟲熒光假單胞菌菌劑MVP、M-Trak和M-Peril等。3、利用分子生物學(xué)研制轉(zhuǎn)基因抗蟲作物 應(yīng)用分子生物學(xué)技術(shù)研制的轉(zhuǎn)基因抗蟲植物是生物學(xué)技術(shù)在害蟲防治中應(yīng)用最成功的例子。 國內(nèi)外已有很多實驗室把Bt毒蛋白基因、豇豆胰蛋白酶抑制基因等分別導(dǎo)入煙草、番茄、馬鈴薯、玉米、芥菜、水稻等多種作物。4、在分子生態(tài)學(xué)研究中的應(yīng)用 分子生態(tài)學(xué)從基因水平上研究生物之間關(guān)系以及生物與環(huán)境之間的關(guān)系,對于掌握害蟲的種群遷移

5、和擴散規(guī)律,及時采取有效的防治對策提供了強大的理論依據(jù)。 目前,在昆蟲生態(tài)學(xué)研究中主要用于: 進行個體遺傳標(biāo)記,以鑒別親緣關(guān)系并研究生殖策略; 研究種群間遷移擴散關(guān)系; 研究種群內(nèi)遺傳變異程度和種群遺傳分化程度; 進行天敵昆蟲品系標(biāo)識和鑒定,以及進行害蟲生物型鑒別。 Roehrdanz等(1993)用RAPD技術(shù)標(biāo)識了不同地理起源的北美瓢蟲蚜蟲天敵,為正確地引進天敵,控制蚜蟲為害起到了決定性的作用,同時指出RAPD技術(shù)可用于區(qū)分關(guān)系近緣的天敵昆蟲,在利用天敵控制害蟲方面有著巨大的經(jīng)濟意義。5、分子生物學(xué)在昆蟲分類鑒定的應(yīng)用 應(yīng)用到的分子生物學(xué)技術(shù)，包括分子雜交技術(shù)、技術(shù)、技術(shù)、技術(shù)，和技術(shù)、條形碼。 現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)則具有準(zhǔn)確、客觀、靈敏等優(yōu)點，能夠鑒定出形態(tài)學(xué)不能區(qū)分的昆蟲親緣種，正好彌補形態(tài)學(xué)方法的不足，而且其操作性更強，不需要掌握大量的分類知識，僅僅需要相關(guān)的分子生物學(xué)知識，就能在多個類群中開展。另外，現(xiàn)在分子生物的儀器、試劑和測序費用大幅降低，也使得在基層植保部門當(dāng)中適當(dāng)