转基因玉米对昆虫的抗性研究
Bt基因玉米转化体目标蛋白表达效应研究的开题报告
Bt基因玉米转化体目标蛋白表达效应研究的开题报告标题：Bt基因玉米转化体目标蛋白表达效应研究研究背景：Bt（Bacillus thuringiensis）基因在农业领域中广泛应用于玉米等作物上，以防治害虫。
玉米经Bt基因转化后，可表达Bt晶体毒素，进而抗拒受害虫。
但是，Bt基因转化体对有害昆虫的抵抗力并不绝对，甚至存在受害虫对Bt基因的抗性。
因此，进一步的研究需要关注Bt基因玉米转化体目标蛋白的表达效应，以增强其防虫能力。
研究目的：本研究的目的是分别对Bt基因玉米转化体的目标蛋白、即Bt晶体毒素Cry1Ab、Cry2Ab的表达效应进行研究，判断其对玉米叶片和花粉中作物害虫的防治能力，并寻求适当的玉米转化方法，以提高其农业生产效益。
研究内容：1. 玉米转化方法的优化选用优质愈伤组织进行初代转化，选择适当的玉米基因转化体诱导剂和转化时间参数，进行优化。
2. Bt基因晶体毒素Cry-1Ab、Cry-2Ab的克隆和表达从Bt基因中克隆出Cry-1Ab、Cry-2Ab基因序列，进行体外酶切和定向克隆，构建物并转化到工程大肠杆菌中，以表达它们的晶体毒力蛋白。
通过多因素实验，优化表达条件，以保持蛋白的活性和表达量。
3. 表达产物的分析及检测通过SDS-PAGE和Western blot法等技术，对Cry-1Ab、Cry-2Ab的表达产物进行分析和检测，以确定其是否为纯度高、活性好的目标蛋白。
4. 拟以生物测定法测定Bt晶体毒素在玉米转化体中的毒杀性正向和反向试验法等技术对Bt晶体毒素在玉米叶片和花粉中害虫的毒杀性进行分析和检测, 处理玉米叶片和花粉样品的处理和收集过程，以最小的影响提高检验结果的准确性。
研究意义：本研究可为Bt基因玉米转化体的防虫效能提高以及优化玉米转化方法指明方向，将有利于促进我国农村生产技术的发展和转基因生物产品的生产及贸易活动的转化。
转基因玉米的原理
转基因玉米的原理转基因玉米是指通过基因工程技术，将植物的基因进行改造，使得玉米具有一定的耐逆性，抗病虫害能力以及更高的产量。
本文将介绍转基因玉米的原理以及其在农业生产中的应用。
一、转基因玉米的原理转基因玉米的原理是将外源基因导入玉米，使其可以具有更多的性状和性能，进而实现增产、抗病虫害等目的。
具体来说，转基因玉米的过程主要分为以下几步：1.获得目标基因从源头生物中筛选目标基因，并通过PCR技术扩增所需长度的DNA片段。
获得DNA片段后，将其克隆到载体DNA 上，形成重组DNA。
这个载体DNA通常是一个经过人工改造和筛选的质粒，也就是农业生产中使用的转化叶片。
2.转化质粒将重组的DNA载体浸泡在含有叶肉组织的营养溶液中，并使用农杆菌等微生物将质粒导入田间作物的叶子细胞中。
农杆菌是一种可以将外源基因导入到植物细胞的细菌，利用这一特性，农业科学家可以将目标基因导入作物中，从而使其产生更多的有益性状。
3.筛选转基因玉米接下来需要对导入基因的细胞进行分离、清洗，并进行培养。
如果成功将载体DNA导入到目标植物细胞中，那么转基因玉米便开始发芽和生长。
通过一系列的细胞培养和筛选，就可以得到一批转基因玉米植株。
4.检测和认证对于走出筛选站的转基因玉米植株，还需要进行一系列的检测和认证以确定其性状和性能是否符合预期。
这些检测主要包括基因分析、遗传测定、生长观察等。
二、转基因玉米在农业生产中的应用转基因玉米在农业生产中的应用主要体现在以下几点：1.抗病虫害传统的玉米往往容易遭受到各种病虫害的污染，而转基因玉米则可以通过改良其基因结构，增强其抗病虫害的能力。
比如，将菌株电转入转基因玉米中，可以改变玉米根系与 symbethic，这种生物的作用。
保护植株免受真菌和其他病原体威胁。
2.耐旱耐盐玉米是一种耐旱耐盐的作物，但在气候变迁和人类活动的影响下，玉米的生产受到了很大的挑战。
转基因玉米就可以通过改良其基因结构，增强其抗旱能力，以帮助作物在干旱的环境中长期生存。
抗虫耐除草剂玉米杂交种瑞丰1号—双抗12—5对3种主要鳞翅目害虫的抗性
抗虫耐除草剂玉米杂交种瑞丰1号—双抗12—5对3种主要鳞翅目害虫的抗性作者：孙红炜徐晓辉李凡高瑞杨淑珂路兴波来源：《山东农业科学》2018年第05期摘要：本试验用田间接虫和室内生测方法，研究国产转基因玉米杂交种瑞丰1号-双抗12-5（RF1-12-5）对3种主要的玉米鳞翅目害虫亚洲玉米螟、黏虫、棉铃虫的抗性。
田间结果表明：RF1-12-5对亚洲玉米螟、棉铃虫的抗性在相应的鉴定时期均达到高抗水平，RF1-12-5心叶期对黏虫的抗性为抗性水平。
室内鉴定结果表明：心叶期，RF1-12-5对亚洲玉米螟抗性起效较慢，饲喂48～72 h后校正死亡率分别为63.97%、77.14%、88.00%；吐丝期饲喂48 h后校正死亡率达100%，抗性显著；籽粒期饲喂24、48、72 h后校正死亡率分别为68.86%、83.96%、98.03%。
心叶期饲喂24 h后对黏虫基本无抗性效果，但48、72 h后的校正死亡率分别达到94.64%、100%。
吐丝期饲喂24 h后对棉铃虫抗性达到87.59%，48 h后对棉铃虫校正死亡率达到100%，抗性较强。
总体来看，RF1-12-5田间对亚洲玉米螟、棉铃虫抗性较高，对黏虫抗性略低；室内心叶期对亚洲玉米螟抗性较弱，但在其他时期对亚洲玉米螟、黏虫、棉铃虫均表现了较好的抗性。
因此RF-12-5具有推广应用的潜力。
关键词：抗虫耐除草剂玉米；瑞丰1号-双抗12-5；鳞翅目害虫；田间抗虫性；室内抗虫性中图分类号：S513.037文献标识号：A文章编号：1001-4942（2018）05-0109-06Abstract Through filed experiments and indoor bioassay， the resistances of domestic transgenic maize hybride Ruifeng 1-Double Resistance 12-5（RF1-12-5） against three major maize lepidopteran pests， Pyrausta nubilalis， Mythimna separate and Helicoverpa armigera were studied. The results of the filed experiments showed that the resistance of RF1-12-5 against Ostrinia furnacalis and Helicoverpa armigera were in high level during the corresponding identification periods. The resistance against Mythimna separate was in moderate level during the whorl stage. The indoor bioassay results showed that RF1-12-5 had slower resistance against Ostrinia furnacalis at whorl stage. After feeding with RF1-12-5 leaves for 24，48 and 72 hours， the corrected mortality rates were respectively 63.97%， 77.14% and 88.00%. At filamentous stage， the resistance was significant and the corrected mortality rate reached 100% after 48 hours. During the grain period， the corrected mortality rates were respectively 68.86%， 83.96% and 98.03% after 24，48 and 72 hours. For Mythimna separate， at whorl stage， there was no obvious resistant effect after 24 hours， but the corrected mortality rates were 94.64% and 100% respectively after 48 and 72 hours. For Helicoverpa armigera， RF1-12-5 showed obvious resistance at filamentous stage and the corrected mortality rates were 87.59% and 100% after 24 and 48 hours respectively. In all，RF1-12-5 showed obvious field resistance against Ostrinia furnacalis and Helicoverpa armigera，but lower resistance againstMythimna separate. It showed lower resistance against Ostrinia furnacalis at whorl stage during indoor bioassay， but better resistance against Ostrinia furnacalis， Mythimna separate and Helicoverpa armigera at other stages. We concluded that RF1-12-5 had the potential for popularization and application in the future.Keywords Insect-and herbicide-resistant maize； Ruifeng 1-Double Resistance 12-5；Lepidopteran pests； Field insect resistance； Indoor insect resistance玉米是我国重要的粮食作物和加工原料，在我国粮食生产中占据重要位置。
转基因抗虫玉米的种植
转基因抗虫玉米的种植近年来，转基因技术在农业领域发挥着越来越重要的作用。
其中，转基因抗虫玉米作为一种重要的转基因作物，受到了广泛关注和应用。
它通过引入特定的基因，使玉米具备了抗虫能力，有效地解决了农作物遭受虫害侵袭的问题。
本文将从转基因抗虫玉米的原理、优点和争议等方面进行阐述。
转基因抗虫玉米通过转移特定的基因，使其具备了抗虫能力。
这些基因可以来自于其他生物，如细菌、植物等。
其中最常见的基因是来自细菌的Bt基因。
Bt基因编码一种称为Bt蛋白的毒素，具有对虫害害虫具有高度选择性的作用。
当害虫摄入含有Bt基因的玉米部分，Bt蛋白会破坏害虫的肠道细胞，导致害虫死亡。
这种抗虫机制能够有效地减少害虫对玉米的危害，提高作物的产量和质量。
转基因抗虫玉米相比传统玉米具有诸多优点。
首先，转基因抗虫玉米能够降低农药的使用量。
传统种植玉米时，为了控制害虫，农民需要大量喷洒农药，不仅增加了成本，还对环境和人体健康造成了潜在的威胁。
而转基因抗虫玉米通过自身的抗虫能力，减少了对农药的依赖，不仅节约了农民的经济成本，也减少了对环境的污染。
其次，转基因抗虫玉米能够提高农作物的产量和质量。
由于害虫对玉米的危害大大降低，作物的生长状况更加良好，产量也相应提高。
同时，减少了害虫的侵害，玉米的品质也得到了保证。
这对于农民来说，意味着更高的经济效益和市场竞争力。
然而，转基因抗虫玉米也存在一些争议。
首先，有人担心转基因作物对生态系统的影响。
虽然转基因抗虫玉米对害虫有高度选择性，但也不能完全排除对其他昆虫的影响。
一些研究显示，转基因抗虫玉米对非目标昆虫，尤其是蝴蝶、蜜蜂等有害。
其次，转基因作物的长期食用安全性仍存在争议。
虽然转基因抗虫玉米在国际上经过了多次安全评估，并被认为对人体无害，但仍有人担忧其对人体健康的潜在风险。
此外，转基因技术也引发了一些伦理和道德问题的争议，如知情同意、物种保护等。
总体而言，转基因抗虫玉米的种植是农业领域中一项重要的技术创新。
转基因抗虫玉米和棉花对非靶标生物的影响评价
转基因抗虫玉米和棉花对非靶标生物的影响评价转基因抗虫作物的广泛应用为防治作物上的害虫提供了重要途径,进而减少了化学农药的用量。
然而,转基因作物对靶标害虫的功效需要鉴定并且转基因作物的种植是否会对非靶标昆虫产生不利影响仍然存在广泛的争议。
本文以转CrylAc基因抗虫玉米BT38和BT799为材料,通过室内生测分析和田间调查,研究了其对主要靶标害虫的抗性和对田间非靶标节肢动物群落多样性的影响。
此外,还研究了转CrylAc/Cry2Ab基因棉花和转Cry1F基因玉米对天敌安德森钝绥螨生长发育的影响,为评价转基因作物的环境安全性提供一定的科学依据。
主要结果如下：Ⅰ.BT38和BT799对主要靶标害虫的抗性及对田间非靶标节肢动物群落多样性的影响通过田间人工接虫,明确了BT38(2010-2011)和BT799(2012)对粘虫、亚洲玉米螟和棉铃虫的抗性效果。
结果表明,BT38和BT799对亚洲玉米螟表现出非常好的抗性效果,然而对粘虫和棉铃虫的效果不明显,需进一步研究。
通过直接观察法研究了BT38(2009-2011)和BT799(2012-2013)对玉米田主要非靶标节肢动物种群密度、生物多样性和群落结构的影响。
结果表明,在每个取样日期,两种转基因玉米田的节肢动物群落的数量、香农威纳指数(H)均匀性指数(J)及优势集中性指数(D)与对应的非转基因玉米田相比均无显著差异。
双因素方差分析结果表明,“取样日期”对这些指数有极显著的作用,但“玉米种类”和“取样日期X玉米种类”的交互作用与这些指数的变化没有明确的相关性。
Bray-Curtis差异性分析表明,CrylAc蛋白的表达没有增加转基因玉米田和非转基因玉米田非靶标节肢动物群落的相异性,转基因和非转基因玉米田节肢动物群落的进化趋势类似。
以上结果表明BT38和BT799对非靶标节肢动物群落的多样性没有显著影响。
Ⅱ.转基因作物对二斑叶螨的天敌安德森钝绥螨生长发育的影响室内实验通过对转基因作物-二斑叶螨-植绥螨三级营养关系的研究,明确了转CrylAc/Cry2Ab基因棉花和转Cry1F基因玉米对安德森钝绥螨Amblyseius andersoni (Acari: Phytoseiidae)生长发育(存活率,发育时间,生殖力和卵的孵化率)潜在的影响。
不同遗传背景的转Cry1C_基因玉米品系的室内抗虫性鉴定
1--生物技术•遗传育种 引用格式：曾强，周伟，郭欢乐，等. 不同遗传背景的转Cry1C 基因玉米品系的室内抗虫性鉴定[J]. 湖南农业科学，2024（2）：1-5. DOI:10.16498/ki.hnnykx.2024.002.001玉米作为我国三大粮食作物之一，是当今世界重要的粮食作物，也是饲料工业和畜牧业的重要原料，玉米产业健康发展对于保障我国粮食安全以及农产品有效供给意义重大[1]。
虫害是影响玉米产量和品质的主要因素，有效防治害虫取食是实现玉米稳产增产的重要环节。
玉米螟是玉米生长发育过程中的主要害虫，在心叶期和穗期的危害较大，初孵幼虫爬入心叶为害，叶片展开后，形成排孔，造成“花叶”，而穗期的初孵幼虫主要蛀食茎秆、穗轴、雄穗，形成“隧道”，破坏植株养分和水分的运输，使茎秆容易折断或倒伏[2]。
草地贪夜蛾作为世界性的重大农业害虫，具有食性杂、食量大、暴发性和迁飞性等特点，其低龄幼虫啃食玉米叶片可造成“窗孔”形症状，高龄幼虫还可为害叶片、雄穗和果穗等部位，甚至造成玉米植株死亡。
草地贪夜蛾2019年1月首次入侵我国，随后迅速扩散至20多个省份[3]，2022年我国草地贪夜蛾的发生面积达到4 000万hm 2。
利用转基因技术培育具有抗虫性状的玉米被认为是控制害虫的有效途径[4]，既可减少人工成本，又可降低对环境的影响，更重要的是，对非靶标生物的风险降低[5]。
Cry1C 蛋白作为有效的Bt （Bacillus thuringiensis ）转基因蛋白之一，其蛋白质的表达量 不同遗传背景的转Cry1C 基因玉米品系的室内抗虫性鉴定 曾强1，周伟2 ，郭欢乐1，曹钟洋1，彭明1，周虹1，汤彬1，陈志辉1 （1. 湖南省作物研究所，湖南 长沙 410125；2. 长沙市望城区农业农村局，湖南 长沙 410203）摘要：以转Cry1C 基因的转基因玉米C492为供体，通过回交转育的方式将目标基因分别导入不同遗传背景的玉米自交系，获得转基因玉米自交系C492/N-76、C492/N202、C492/S273、C492/DH1901和C492/DH1904，采用室内离体组织生测的方法研究各品系对玉米螟和草地贪夜蛾的抗虫性。
转基因生物存在的安全性问题与管理对策研究
转基因生物存在的安全性问题与管理对策研究姓名：学号：班级：学院：转基因生物存在的安全性问题与管理对策研究单位( )单位( )摘要:概述了转基因生物的历史和现状，介绍了转基因生物存在的安全性问题，并对其潜在的风险和危害进行了分析，并结合实际提出了对我国转基因生物进行科学管理的应对措施。
关键词:转基因生物；安全性；对策；风险转基因生物(Genetically modified organisms， GMOs)是指利用基因操作技术改性获得的、具有复制功能或能将其插入基因转移给其它生物的生物，它包括转基因植物、动物和微生物。
根据“经济合作与发展组织”(OECD)数据，从1986到2000年的15年间， OECD国家共批准10 313例转基因生物进入田间试验，其中植物占总数的98。
4%，细菌占1。
0%，病毒占0。
3%，真菌占0。
2%，动物占0。
1%。
由于转基因作物商业化种植数量和面积不断增加，转基因生物面临全球化的发展趋势，由此可能带来的生态风险、人类健康、食品安全和环境问题愈来愈受到世人的关注。
1 转基因生物的历史和现状1983年世界首例转基因植物培育成功，1986转基因农作物获得批准进入田间试验。
1994年美国Calgene公司培育延熟保鲜转基因番茄被批准商品化生产。
1998年世界转基因作物种植总面积为27 800 000 hm2。
ISAAA报告显示， 2004年转基因作物种植面积达81 000 000 hm2 [1]。
据不完全统计，转基因研究至少在35科120种植物中获得了成功，所涉及到的性状包括抗虫、抗病毒、抗细菌、抗真菌、抗除草剂、抗逆境、品质改良以及对生长发育的调控以提高产量潜力等。
广泛种植的转基因作物有延熟番茄、抗虫玉米、抗虫棉花和抗除草剂玉米、棉花、大豆、油菜等，其中转基因大豆和玉米分别占全球转基因作物种植面积的52%和30% (1998)。
2003年，全球收获的大豆有55%是转基因品种。
转基因玉米特征
转基因玉米特征转基因玉米是人类通过基因工程技术对玉米进行改良而得到的一种新型玉米品种。
与传统玉米品种相比，转基因玉米具有很多独特的特征。
本文以转基因玉米的特征为主线，分别从农业生产、食品安全等方面对其进行分析和阐述。
一、农业生产上的特征1、抗虫特性转基因玉米具有抗虫特性，可以抵御许多玉米害虫的侵袭，从而减少农民对农药的使用，降低了耕作成本，对环境保护也有积极的作用。
另外，抵御虫害的效果也大大增加了农民的收益。
2、抗草特性转基因玉米具有抗草特性，可以抵御某些草害，从而减少人工除草的工作量，更好地控制田间杂草，提升农业生产效率和收益。
3、耐旱性和耐盐碱性转基因玉米还具有更好的耐旱性和耐盐碱性，可以适应更加恶劣的环境条件下种植，从而扩大玉米产业的发展规模，更好地保障食品安全。
4、快速生长特性转基因玉米具有更快的生长速度，可以更快地达到收获期，从而降低在玉米种植过程中的风险，增加生产的稳定性。
二、食品安全上的特征1、健康品质转基因玉米通过基因工程技术的改善，使得其品质更加健康、营养更为丰富，这为市场提供了更多更好的食品选择。
2、温和性转基因玉米的温和性更高，不会对人体造成危害，也不会对环境造成重大损害。
3、减少毒素通过基因工程技术的改变，转基因玉米减少了玉米中所含的某些毒素，从而提升了食品安全性，减少了人体的健康风险。
4、对环境的影响对环境安全的影响，需要在生产的过程中加以控制，确保生产过程中的环保措施严格执行，不影响生态环境的生态平衡。
总之，转基因玉米特征多种多样，具有很广泛的适用性和应用前景，不仅可以促进农业生产的发展，同时能够保障食品的安全性和健康品质。
然而，在使用转基因技术时，也需要更多相关政策的大力支持，确保在保护食品安全和环境生态的前提下，利用转基因技术为人类的生产和生活带来更大的便利和效益。
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转基因玉米对昆虫的抗性研究
随着人类对生物科学的深入研究，转基因技术已经成为现代农业中的不可或缺
的一部分。
通过改变植物基因，农业科学家可以创造出更耐旱、更耐病、更耐虫害的作物品种，从而提高农作物的产量和质量。
然而，对于转基因作物是否会对人类以及自然环境造成潜在的风险，一直存在
争议。
其中，转基因玉米对昆虫的抗性问题备受关注。
本文将就此问题进行深入探讨。
转基因玉米的抗虫基因
转基因玉米中的抗虫基因一般来自于一些非常有害的害虫，如玉米螟、蛀螟等。
这些害虫对传统玉米非常有害，会给玉米的产量和质量带来很大的影响。
通过人工改变玉米基因，可以使得玉米获得抗虫性。
这种抗虫性是通过合成某
些具有有毒活性的蛋白质来实现的。
这些蛋白质一旦进入害虫的体内，会影响它们体内酶的功能，进而导致害虫死亡。
目前，应用最广泛的转基因玉米品种是Bt玉米，它得名于抗虫基因来源于Bacillus thuringiensis，这种细菌自然产生毒素，可以杀死多种害虫。
Bt玉米对玉米螟和蛀螟的抗性研究
Bt玉米是当前应用最广泛的转基因玉米品种，主要是由于其能够有效地对抗玉米螟和蛀螟。
这两种害虫都是玉米生产中最具破坏性的害虫，会对玉米的生长和发育产生重要的负面影响。
在一些实验证明，Bt玉米的确具有比传统玉米更强的抗性。
在一个少量的Bt
毒素的情况下，玉米螟数可以得到有效控制，同时，Bt玉米也没有对玉米产生负
面影响。
这些实验证明，Bt玉米确实能够提高玉米的产量和质量，同时也可以显
著地增加玉米产值。
同时，也有一些研究发现，Bt玉米未能完全解决玉米螟和蛀螟的问题。
由于这两种害虫的高度适应性，它们已经发展出一些对Bt玉米不受影响的新品种。
因此，立足于长远考虑，农业科学家们需要继续改进抗虫基因的设计，以提高作物的抗虫性，并解决新品种害虫的问题。
对昆虫抗药性的挑战
对于转基因玉米抗虫性的问题，应用范围已经得到了广泛证明。
但随着时间的
推移，一些科学家们发现，某些害虫正在逐渐进化，以适应转基因玉米的抗虫性。
这种现象被称为抗药性，它意味着害虫已经逐渐产生了一些对抗抗虫基因的抵
抗力量。
针对抵抗力的问题，农业科学家们需要不断改进基因的设计，以使得转基因作
物能够对抗抵抗它们的害虫，也需要采用更加多样化和综合化的防治方法。
同时，也需要加强对这些害虫的研究，以便更好地适应其演变和发展，提高转
基因技术的实用性。
结语
作为当代科学技术的重要代表，转基因技术在农业发展过程中扮演了极为重要
的角色。
抗虫性的提高是其中的一个重要目标，因为这决定了作物品质和产量的质量。
然而，在利用转基因技术解决抗虫性问题的同时，我们也应该认识到其中的潜
在风险。
随着客观事实的不断变化，我们也需要进一步完善转基因技术，更好地适应发展。
总的来说，抗虫技术的提高是当代农业的重要发展方向之一，也有望为人类创
造更为丰富、更为健康的食品资源。