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  • 简介:尽管geneflow源于群体遗传学和进化生物学,但已成为环境生物安全文献中常见科学术语。花粉介导geneflow在自然界中广泛存在并对物种和群体进化有着特殊重要意义。随着转基因生物技术快速发展和转基因作物在全球范围内广泛种植,转基因随geneflow发生逃逸及其可能带来潜在生态进化影响已经成为环境生物安全评价和研究重要内容,备受全球广泛关注,geneflow这个术语在我国也被频繁引用。但是,geneflow中文术语在我国各种文献资料中存在着十多种翻译版本,这些不同翻译版本形式不同且内容略有差异,容易给环境生物安全问题理解和研究造成不必要混乱。本文对geneflow概念及其内涵进行了回顾,并对不同形式geneflow术语在国内外相关研究领域中使用历史溯源进行了阐述。笔者建议使用“基因流”作为geneflow在中文应用统一术语,这也最接近群体遗传学和进化生物学等相关著作geneflow原意。基于此,对基因流在转基因逃逸及其相关环境生物安全评价以及群体遗传学和进化生物学研究方面的理论和应用意义进行了讨论。

  • 标签: 基因流 生物安全 环境 群体遗传 进化生物学
  • 简介:转座子是基因组中一段可移动DNA重复片段。越来越多研究表明,转座子是真核生物基因组主要组成成分,是基因组和表型进化主要动力之一,并且对基因表达调控网络进化具有重要贡献。由于转座子在基因组内具有可移动性,使其在生物技术和分子生物学领域备受重视,尤其在转基因技术上得到了广泛应用。本文综述了转座子在昆虫分布、类型及功能,重点阐述不同昆虫转座子在转基因技术应用,并对转基因安全性和转座子稳定性进行了讨论。

  • 标签: 转座子 昆虫 转基因 安全性
  • 简介:基于遗传修饰手段昆虫不育技术(SIT)作为一类物种特异、环境友好、科学高效新兴策略,在害虫防治具有广阔应用前景。释放携带显性致死基因昆虫技术(RIDL)是改进传统SIT重要手段之一,主要包括四环素调控系统、特异性启动子、性别特异剪接系统和特异性致死基因等重要元件,其中根据不同昆虫特点选择合适特异性致死基因对于构建遗传不育品系至关重要。这些致死基因或受到阻遏调控系统控制、或特异在雌虫中表达、亦或直接作用于x染色体,导致后代在特定发育阶段或特定性别条件致死。本文综述了RHG家族(reapr、hid、grim、michelob_x)细胞凋亡基因、转录激活因子tTA及NipplDm、归巢内切酶基因等在害虫遗传不育技术研究和应用,讨论了特定致死基因效应机理和应用特点,并对其可能发展方向进行了展望。由于不同效应基因致死作用和调控机理尚未完全明晰,因此深入研究特异致死基因凋亡机制和在不同物种兼容作用,将为害虫遗传防控提供更多研究思路和手段。

  • 标签: 昆虫不育技术 致死基因 细胞凋亡基因 转录激活因子 归巢内切酶基因
  • 简介:RNA干扰(RNAi)是生物体内源基因发生转录后特异性降解一种生理现象,作为抵抗病毒免疫机制,广泛存在于生物体内。RNAi在秀丽隐杆线虫发生机制已明确,但昆虫系统性RNAi不同于线虫,在昆虫尚未发现线虫跨膜蛋白SID.2同源蛋白,且果蝇不存在依赖于RNARNA聚合酶(RdRP),但存在具有相似活性物质。昆虫发生RNAi效率不仅与靶标基因自身及双链RNA选择有关,而且与虫体发育状态及摄入双链RNA剂量相关。随着RNAi在昆虫作用特点阐明,RNAi应用价值也逐渐体现。近年来,通过RNAi沉默靶标基因,不但促进了昆虫基因功能研究发展,而且被广泛用于重要农业害虫抗药性基因研究。最新研究表明,RNAi结合第2代测序技术,针对非模式昆虫,能迅速找到具有致死效应靶标序列,加快了利用RNAi技术生产生物农药步伐。

  • 标签: RNA干扰 小干扰RNA 双链RNA 基因功能 生物农药
  • 简介:利用昆虫遗传转化技术对害虫进行遗传控制是害虫防治研究新方向,该技术具有物种特异、防效高且对环境友好特点。启动子是基因表达调控重要元件,选择合适启动子是外源基因高效、准确表达关键,对获得高效、稳定遗传修饰昆虫品系至关重要。本文简要介绍了昆虫基因启动子结构特征,重点描述了昆虫种群遗传防治组成型启动子、性别和组织特异型启动子、特定发育时期启动子和诱导型启动子研究和应用概况,并对这几类启动子在害虫遗传控制应用前景进行了展望。

  • 标签: 遗传防治 昆虫不育技术 遗传转化 组成型启动子 特异性启动子 诱导型启动子
  • 简介:苹果蠹蛾是世界性检疫害虫,对我国苹果优势产区构成了巨大威胁。长期依赖化学防治使该虫抗性问题变得十分严峻。为了保障食品安全,以环境友好生物源农药替代化学农药已成为当前苹果蠹蛾防治热点。本文对国内外现有的生物源农药,如寄生蜂、不育昆虫、颗粒体病毒、病原线虫、Bt、病原真菌、微孢子虫、性信息素、斑蝥素、多杀菌素等,在苹果蠹蛾防治最新应用及其存在问题进行论述,讨论了生物源农药凭借其种类多、来源广且在用药时期上选择性强等特点,在该虫综合治理重要地位及面临挑战。

  • 标签: 生物农药 苹果蠹蛾 生物防治 杀虫剂
  • 简介:【背景】橘小实蝇是水果国际贸易中被关注有害生物。枇杷为福建名优水果,同时福建为橘小实蝇疫区,枇杷橘小实蝇检疫处理技术是保证枇杷出口关键环节。【方法】对人工接入枇杷果实橘小实蝇卵和幼虫低温感受性、小规模处理和大规模处理及低温对枇杷果实品质影响进行研究。【结果】橘小实蝇2—3龄幼虫混合虫态最耐受低温;1.5℃下处理12d,可完全杀死枇杷果实橘小实蝇,并且低温处理对枇杷果实无损伤。【结论与意义】低温可用于枇杷内橘小实蝇检疫处理。

  • 标签: 冷处理 橘小实蝇 枇杷
  • 简介:疟疾、登革热等重大传染性蚊媒疾病严重危害人类健康,且目前缺乏有效药物和疫苗,防治埃及伊蚊、冈比亚按蚊等媒介昆虫是控制和消除这些疾病有效手段。化学杀虫剂大规模使用在一定程度上控制了疾病传播,但其抗药性和环境污染等问题也随之而来。分子生物学飞速发展为昆虫不育技术(SIT)更新及害虫防治提供了新策略,由此发展起来以释放携带显性致死基因昆虫(RIDL)为代表一系列遗传不育技术为蚊虫种群防控提供了更加有效选择。本文概述了遗传技术在蚊虫防控应用进展,包括蚊虫遗传防治历史和策略,阐述了RIDL技术体系原理,同时介绍了相关遗传控制品系和已经开展田间释放研究,展示了遗传修饰不育技术在蚊媒疾病防治巨大潜力。

  • 标签: 蚊媒昆虫 遗传防治 昆虫不育技术 释放携带显性致死基因昆虫的技术
  • 简介:诱集植物作为一种传统害虫治理工具,在农业生产中应用越来越广泛,其重要性也随着时间推移日益凸显。本文结合国内外研究现状,从特点、应用、优势和发展前景等方面综述了诱集植物在害虫生态控制重要作用。同时以香根草为例具体说明了诱集植物应用方法,为诱集植物利用与开发提供参考。

  • 标签: 诱集植物 生态系统 生物防治 研究进展 香根草
  • 简介:生物入侵对世界经济、环境造成了巨大影响,已经成为世界关注焦点。传统海关检验方法存在鉴定缓慢、准确率低、鉴定专家稀缺等问题,因此急需一种鉴定率高、操作简单和快速方法对入侵植物繁殖体进行精确鉴别。DNA条形码是一种基于DNA序列差异进行物种鉴定技术,鉴定结果只受样品组织内DNA保存状况影响,不受形态学性状保存状态影响,只需掌握简单分子生物学技术工作人员即可实现对未知样品鉴定,在入侵植物检疫鉴定中有很大应用潜力。根据入侵植物进化快、变异多特点,可优先考虑种间、种内差异度高ITS基因作为核心条形码,再以matK和rbcL基因为辅助条形码。本文分析了植物DNA条形码技术及其衍生出超级DNA条形码和metabarcoding技术在入侵植物鉴定应用潜力,提出构建入侵植物DNA条形码参考数据库与智能植物志(iFlora)相结合,为利用DNA条形码技术对入侵植物进行快速鉴定和相关研究提供参考。

  • 标签: DNA条形码 入侵植物 超级DNA条形码 metabarcoding 智能植物志
  • 简介:实蝇类害虫严重危害多种水果和蔬菜,是世界果蔬产业最重要害虫类群之一,严重影响了发生地果蔬生产和出口贸易活动。昆虫不育技术(SIT)是一种物种特异和环境友好型防治措施,在多种实蝇类害虫防治、阻截和根除起到了不可替代重要作用。通过分子生物学技术对昆虫基因组进行遗传修饰,可对SIT进行改进,提高其防控效果并扩大应用物种范围,近年来相关方面的研究已取得重要进展,成为害虫遗传控制研究热点。本文阐述了通过受四环素调控tet—off基因表达系统来实现昆虫“不育”基本原理和在果蝇及其他几种主要实蝇类害虫建立不同类型遗传控制体系,以及类似体系在其他农业昆虫应用情况。简要介绍了在橘小实蝇遗传控制技术体系构建方面的工作进展,并对该技术在害虫综合治理(IPM)尤其是实蝇类害虫防治应用前景进行了讨论和展望。

  • 标签: 遗传控制 实蝇 昆虫不育技术 tet—off基因表达系统 致死品系
  • 简介:【背景】在我国,苹果绵蚜对苹果等寄主危害日益严重,发生面积不断扩大,而品种抗性是害虫治理一种重要手段。【方法12007—2009年于山东莱阳地区系统调查了苹果绵蚜在不同寄主果园发生动态规律,比较了不同寄主对苹果绵蚜抗性差异。【结果】苹果绵蚜在红富士、乔纳金、新红星苹果园和西府海棠果园1a有2个发生高峰,5月底到7月下旬是第1个高峰,也是全年发生最高峰,9月初到10月底是全年发生第2个高峰,而7月底到8月底是苹果绵蚜发生低谷期。苹果绵蚜在红富士苹果上发生数量显著高于在乔纳金、新红星苹果和西府海棠上发生数量。在3a调查时间内,苹果绵蚜在红富士、乔纳金、新红星苹果上每次平均发生量分别为153.2、31.6、30.3头·株^-1。越冬前调查表明,苹果绵蚜对红富士为害率显著高于青香蕉、乔纳金、新红星和小国光,小国光被害率以及虫落数量最低。【结论与意义】红富士是苹果绵蚜感虫品种,而小国光、乔纳金和新红星相对抗虫。文中讨论了苹果绵蚜抗性品种筛选方法,为掌握不同寄主对苹果绵蚜抗性差异以及制定苹果绵蚜抗性治理策略提供了依据。

  • 标签: 苹果绵蚜 种群动态 品种抗性
  • 简介:锌指核酸酶、类转录激活因子式核酸酶和CRISPR/Cas技术是近几年发展起来3种主要基因组编辑技术,其原理都是通过在生物基因组特定位点制造DNA双链断裂损伤,从而激活机体自身DNA损伤修复机制,在此过程引发各种变异。基因组编辑技术已在研究基因功能和基因修复成功应用,基于基因组编辑技术诸多优点,如CRISPR/Cas技术能对基因组多个特定位点进行编辑。其有望成为昆虫遗传转化主要策略。本文就锌指核酸酶、类转录激活因子式核酸酶和CRISPR/Cas技术基本原理及其在昆虫应用做一简介,为今后利用基因组编辑技术进行昆虫遗传转化提供些许参考。

  • 标签: CRISPR/Cas技术 遗传转化技术 基因组编辑 类转录激活因子式核酸酶技术 锌指核酸酶技术
  • 简介:本文以季稻区稻田主要害虫稻飞虱、稻纵卷叶螟和捕食天敌蜘蛛田间系统调查资料为基础,以害虫—天敌—农药系统为研究对象,应用害虫管理系统工程原理,处理害虫、捕食天敌与农药三者之间关系。建立了稻纵叶螟—蜘蛛—甲胺磷和稻飞虱—蜘蛛—甲胺磷两系统优化管理模型,绘制了它们优化反馈控制策略图,利用微机对系统进行最优监控。使用时输入当前田间害虫与天敌数量,就可对系统作出即时预测和最优决策。该策略确立控制害虫最优性能指标,是使害虫对农作物为害所造成损失与防治费用之和最小,并且使害虫和天敌数量处于系统平衡状态。文中比较分析了该策略与基于经济阈值常规害虫管理策略,指出了新策略在害虫综合治理对天敌数量进行控制和管理作用及其意义。

  • 标签: 中季稻 优化管理 农药系统
  • 简介:硫丹在茶叶消解动态符合一级动力学方程,在茶叶残留量随着施用剂量增加而增加。硫丹在乌龙茶消解速率显著低于绿茶,同一环境下,35%硫丹乳油500倍、1000倍、1500倍、2000倍液处理在乌龙茶和绿茶半衰期分别为2.15-2.84d和1.65-1.98d,药后7d残留量分别为4.21mg/kg-12.04mg/kg和2.81mg/kg~8.98mg/kg。同时,由于气候差异,同一浓度处理残留量和半衰期不同地区间差异也较大。不同茶区,无论乌龙茶或绿茶品种,药后7d,1000倍、1500倍、2000倍液处理残留量均在10.0mg/kg以下,而500倍个别超过10.0mg/kg,但在20.0mg/kg以下,所以,按欧盟最高限量30.0mg/kg标准计,目前茶园施用该药安全间隔期为7d是合理。本分析方法采用微型层析柱法净化,具有操作时间短,试剂用量省、净化效果好优点,最低检出量为0.0006ng,最小检出浓度为0.0064g/g,该技术指标完全满足残留分析要求。

  • 标签: 硫丹 茶叶 残留 安全性评价
  • 简介:[目的]生态位模型在生物地理学、入侵生物学和保护生物学具有广泛应用,被越来越多地用于预测物种潜在分布和现实分布研究。本文以美国白蛾为例介绍pROC方案在生态位模型评价应用及其注意事项,以期对物种潜在分布预测进行合理评价,促进生态位模型在我国合理运用和发展。[方法]介绍ROC曲线和AUC值基本原理,总结其在生态位模型评价应用,从物种存在分布点和不存在分布点可信度出发,分析AUC值用于模型评价优点和不足,最后介绍局部受试者工作特征曲线线下面积方案(pROC方案)来弥补传统AUC值不足。[结果]AUC值虽独立于阈值,但因其综合灵敏度和特异度,而屏蔽这2个指标各自特征,不能分别评估预测结果灵敏度和特异度,同时对遗漏率和记账错率不能进行权衡,会误导使用者对模型评价。与AUC值相比,ROC曲线形状更具有价值,蕴含丰富模型评价信息。[结论]模型评价需要将灵敏度和特异度区别对待,ROC曲线形状比AUC值在生态位模型评价更为重要,pROC方案相对于传统AUC值具有优势,但容易对过度模拟做出不当判断。模型评价与作者研究目的密切相关:当以预测物种潜在分布为目的时(如入侵物种潜在分布、气候变化对物种分布影响和谱系生物地理学),模型评价应当给予灵敏度(或者遗漏率)更多权重;当以预测物种现实分布为目的时(如保护区界定和濒危物种引入),模型评价应当给予灵敏度和特异度同等权重。

  • 标签: 生态位模型 灵敏度 特异度 ROC曲线 AUC值 遗漏错误
  • 简介:【背景】抗除草剂转基因作物是全球种植面积最大一类转基因植物,以除草剂抗性基因作为检测靶标的分子鉴定方法研究与应用,对转基因生物安全检测与监测有重要意义。【方法】根据除草剂抗性基因aad1和dmo核苷酸序列设计PCR检测引物,并进行PCR反应体系优化、方法特异性、灵敏度、再现性等方面的测试,分别建立aad1基因和dmo基因特异性PCR检测方法。【结果】建立PCR检测方法在56~64℃退火温度范围内均能获得一致性结果,具有良好稳健性。该方法可将含有aad1基因和dmo基因转基因作物与其他转基因作物区分开,其灵敏度可分别达到20个拷贝和40个拷贝。通过将aad1基因和dmo基因检测引物放入同一管PCR反应体系,还能在一次PCR同时检测这2个靶标基因,双重PCR检测灵敏度与单一PCR一致。【结论与意义】建立分子方法可精准检测出含有aad1基因和dmo基因转基因作物,具有特异性强、灵敏度高特点,为抗除草剂转基因作物筛选检测提供了可靠技术支撑。

  • 标签: 转基因生物 除草剂抗性基因 分子检测 PCR方法
  • 简介:苹果蠹蛾是世界性重要果树害虫,也是我国一类进境检疫性有害生物,严重威胁着我国黄土高原和环渤海湾优势苹果产区果业生产。化学防治是当前苹果蠹蛾防治最经济有效措施,然而频繁使用化学杀虫剂引发抗药性问题也在世界范围内相继报道。代谢抗性是苹果蠹蛾抗性重要机制,苹果蠹蛾解毒酶代谢杀虫剂分子机制是当前代谢抗性研究重点方向。基于分子模拟方法在相关研究扮演着越来越重要角色,本文综述了分子模拟涉及主要方法及其在苹果蠹蛾代谢杀虫剂分子机制研究应用,并展望未来可能研究方向。

  • 标签: 苹果蠹蛾 分子模拟 解毒酶 杀虫剂 代谢抗性
  • 简介:【背景】外来人侵植物紫茎泽兰自然演化出耐高温种群,其适应机制与各种生理代谢有关。【方法】本文从超微细胞化学水平,对紫茎泽兰抗高温种群、敏感种群ATP酶活性定位,明确其在高温适应性作用,试图阐明该草生态适应机制。【结果】正常情况下,紫茎泽兰ATP酶主要定位于细胞壁及细胞间隙周围细胞壁表面;经40℃高温处理后,在不同处理时间下,抗性、敏感种群之间ATP酶活性表现出明显差异,其中以处理12h时差异最大,具体表现为抗高温种群ATP酶活性明显高于敏感种群,ATP酶定位点除细胞壁外,在细胞膜上也呈现大量分布,而敏感种群在处理12h时酶活性明显降低,只在细胞壁上有零星分布。处理24h时,敏感种群叶片已完全萎蔫,细胞结构毁坏,细胞膜破损;而抗高温种群叶片仍然完好,细胞膜上仍有ATP酶分布。【结论与意义】经40℃高温处理后,紫茎泽兰抗高温种群ATP酶活性明显高于敏感种群,初步认为紫茎泽兰对高温适应性与ATP酶活性相关。本研究为进一步阐明与紫茎泽兰适应性相关入侵机理提供了资料。

  • 标签: 紫茎泽兰 高温适应性 ATP酶 细胞化学定位 超微结构
  • 简介:【背景】多样性比较是评价转基因作物对生物群落影响标准参数之一。以往用于描述多样性指数很多,但这些指数各有优缺点,生物学解释不全面。运用现代生物多样性表示方法,能够描述更复杂情况下多样性关系。本文主要介绍了Rényi多样性指数曲线在生物安全研究应用。【方法】Rényi多样性指数曲线与以往常用一维多样性指数不同,当其等级参数为某些特定值时代表了几个著名多样性指数,该方法可较为确切地评价复杂生物群落多样性。本文在介绍其计算公式后,通过比较河北省2种转Bt基因棉田(孟山都33B和棉30,均未施农药)以及常规管理(施用农药)和综合治理(IPM,施用农药和释放赤眼蜂相结合)条件下非转基因棉田蜘蛛群落,证明了该方法适用性。【结果】Rényi多样性指数曲线分析表明了所有可能互作类型:1个明确多样性排序以及2类棉田蜘蛛群落间不同潜在关系。Rényi指数分析表明,在供试棉田中,棉30棉田蜘蛛多样性指数最高,其他3种棉田蜘蛛多样性高低则难以一概而论。蜘蛛稀有种多样性以孟山都33B棉田最高,IPM和常规棉田次之;蜘蛛常见种多样性以IPM棉田最高,常规棉田和孟山都33B棉田次之。【结论与意义】Rényi多样性指数可用于生物群落多样性综合评价,并可用于评价不同管理措施对生物多样性影响。该方法弥补了仅用单一数量参数评价多样性传统方法缺陷,将不同参数整合成一个具有内在关联概念框架。

  • 标签: BT棉 可扩展多样性指数 农药效应 生物安全评价 生物多样性比较 Rényi多样性指数