1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
自1982年Rubin和Sprading利用P因子成功地转化出首例转基因果蝇后,转基因昆虫的研究便引起了科学家的极大兴趣和社会的广泛关注[1]。昆虫的转基因技术不仅是分析昆虫基因功能的有力工具,而且在减少人类疾病载体昆虫携带病原体的传播以及作为生物反应器等方面也有着日益重要的作用。
转基因技术的实质就是将生物体内的目的基因经过人为改造,植入目标生物体内使其表达,使其在表型性状、产量、营养及功能等方面满足人类需求的一项技术,该技术可以跨越物种与物种之间的界限,构建各种转基因植物或动物[2]。常用的动物转基因技术有核显微注射法、核移植转基因法、体细胞核移植法等。许多研究者利用这些方法将目的基因转入模式生物体内,如果蝇、拟南芥(Arabidopsis thaliana)、斑马鱼(Danio rerio)等,从而广泛的在医药、工农业、环保、新材料等领域进行研究[3]。而核显微注射法是动物转基因技术中最常用的方法,它是在显微镜下将外源基因注射到受精卵细胞的原核内,注射的外源基因与胚胎基因组融合,将外源基因转入了胚胎内。
昆虫遗传防治是转基因昆虫应用的一个广泛领域。利用转基因昆虫防治害虫,其防治对象是靶害虫而不是针对所有昆虫,这样既避免了农药防治的弊端,又能达到长期控制靶害虫种群的目的。随着分子生物学和基因工程研究的发展,其应用将会更加广泛。但应特别重视用于害虫防治的转基因昆虫的释放可能带来的风险,因为目前还没有明确的条款来指导和评价向环境中释放长期定植的转基因昆虫,因此有必要建立一套切实可行的评估体系,对转基因昆虫的种群稳定性及其生存、繁殖和分布,在群落中对其它种类的影响,释放的时机和布局等进行严格的评估;同时,应继续探索和研究外源基因在昆虫体内的作用机理,对于揭示杀虫剂抗性功能,从而深入探索杀虫剂抗药性机理提供了新的视角。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标:
分别建立转灰飞虱CYP6CS2v1、CYP6BD10v2、CYP439A1v3、CYP6FJ1v2和CYP4C72的果蝇品系以及通过定量PCR验证其目的基因的表达情况。
3. 研究的方法与方案
研究方法:
(1)转基因载体的构建:
4. 研究创新点
本实验通过转基因技术将灰飞虱的解毒代谢酶基因导入果蝇体内,并利用Gal4/UAS系统进行超量表达,最后利用简单的生物测定即可验证解毒酶与昆虫抗药性的关系。因此,转基因技术是一项分析昆虫基因功能的有力工具。
5. 研究计划与进展
2016年4月-2016年5月:
查找并阅读相关文献,了解研究背景,掌握基础知识,确定实验方案。
2016年5月-2016年8月:
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