1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
1. 黄素单加氧酶介导的甜菜夜蛾对氰氟虫腙抗药性
甜菜夜蛾Spodoptera exigua( Hbner) 属于鳞翅目、夜蛾科,是一种世界性分布、多食性和间歇性暴发的重要农业害虫。长期以来化学药剂的不合理使用,导致甜菜夜蛾对杀虫剂产生了不同程度的抗药性[1]。近年来,已陆续报道对新型杀虫剂如氯虫苯甲酰胺、多杀菌素产生了不同水平的抗药性[2]。甜菜夜蛾抗药性机理主要有表皮穿透速率降低、靶标敏感性下降、代谢酶活性增强[3]。
本实验室2011--2012年对广东惠州甜菜夜蛾田间品系的抗药性监测发现,其已对氰氟虫腙产生了极高水平的抗药性[4]。对于氰氟虫腙抗药性的生化机制,通过增效剂试验和解毒酶活性测定研究,我们发现酯酶在抗药性中发挥了主要作用,多功能氧化酶可能发挥了次要作用,谷胱甘肽-S-转移酶发挥的作用有限[5]。多功能氧化酶体系中的黄素单加氧酶所发挥的作用比细胞色素P450所起的作用大,而这种作用极少报道。黄素单加氧酶介导的甜菜夜蛾对氰氟虫腙的抗药性是一种崭新的抗药性机制,值得对其机理进行深入研究。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标:
1.探寻甜菜夜蛾FMO的生理功能
2.探寻甜菜夜蛾FMO在氰氟虫腙抗药性中发挥的作用
3. 研究的方法与方案
研究方法:
采用RNA提取试剂盒从甜菜夜蛾5龄幼虫的头部提取总RNA,每个RNA样品用oligo(dT)15 引物和Super Script III 反转录酶合成第一链cDNA。根据本实验室已经克隆出的FMO基因序列,设计引物(产物长度500bp左右),克隆FMO基因的片段。扩增验证后的FMO片段,将其切胶回收,产物作为合成dsRNA的LinearDNA模板。利用Promega公司试剂盒合成dsRNA,使用WPI公司微量注射仪进行注射。以甜菜夜蛾3龄幼虫为对象,共注射4个基因的dsRNA,分别是FMO1、FMO2、FMO3、eGFP(CK)。每个基因分为3部分,第一部分(共20头)取样检测mRNA表达量变化,在24h、 48h、 72h分别取虫,每个样品两头,3个重复,利用q-PCR技术,2-ΔΔct法计算相对表达量。第二部分(15头,3个重复)食用无毒人工饲料,观察记录生理状态和表型变化,例如死亡率、爬行能力、日体重增加率等。第三部分(15头,3个重复)测定注射后对氰氟虫腙的敏感性,食用含有一定浓度氰氟虫腙的的人工饲料,72小时后统计死亡率。
技术路线:
4. 研究创新点
特色或创新之处
1.本研究为首次研究甜菜夜蛾FMO的功能
2.本研究是在较早发现甜菜夜蛾对氰氟虫腙抗药性基础上,进行抗药性分子机理的研究
5. 研究计划与进展
研究计划:
2014.09.162014.10.15 分子生物学技术学习、FMO片段克隆、q-PCR引物设计
2014.10.162014.10.31 dsRNA合成、进行第一部分、第二部分注射 2014.11.012014.11.30 RNA提取、q-PCR检测FMO基因相对表达量变化 2014.12.012014.12.30进行第三部分注射,计算甜菜夜蛾对氰氟虫腙的敏感性影响
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