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苏云金芽孢杆菌Bacillus thuringiensis,所产生的杀虫晶体蛋白(Insecticidal crystal proteins,ICPs),对靶标昆虫具有高度选择性,但对人等非靶标生物及环境友好安全在世界范围内得到广泛的应用,在害虫防治中起着巨大的作用,和其它化学杀虫剂一样,长期处于Bt选择压力之下的害虫亦会对其产生抗性。据报道已有多种昆虫对Bt毒素产生抗性,但小菜蛾Plutella xylostella仍是至今唯一在田间发现对Bt制剂产生抗性的害虫。为明确小菜蛾对Bt产生抗性的机制,对田间小菜蛾的Bt抗性治理提供一定的理论基础,本文对小菜蛾进行室内抗药性汰选、小菜蛾生物学特征观察、适合度的研究以及对小菜蛾幼虫体内类钙粘蛋白基因(Cadherin-like Protein,简称CAD)的克隆和表达,具体结果如下:1.通过两年的抗性汰选工作,抗性小菜蛾种群对Cry1Ac毒素的抗性水平从750倍提高到目前的1,500倍以上。观察了4℃处理蛹(7d)以及抗敏杂交对小菜蛾产卵量的影响, 4℃处理蛹能够显著降低小菜蛾的产卵量,从杂交实验可以看到抗性种群(Cry1AcR)、反交种群(SS♂×Cry1AcR♀)的产卵量显著低于敏感种群(SS)和正交种群(SS♀×Cry1AcR♂)的产卵量,推断低温对蛹的处理以及杂交雌虫的抗性水平可能影响小菜蛾的产卵量。2.构建小菜蛾种群生命表,比较了抗性和敏感小菜蛾种群一系列生物学参数。结果表明,与敏感种群SS相比,抗性种群Cry1AcR蛹重显著减轻,单雌产卵量显著减少,雌雄比、孵化率以及化蛹率都显著降低,同时Cry1AcR种群的内禀增长率、净增长率和内周限增长率均有所减小,抗性品系的相对适合度仅为敏感品系的0.57。小菜蛾抗性种群在生长发育和繁殖能力方面显示了显著的不利性。3.克隆了小菜蛾SS、Cry1AcR两种群的类钙粘蛋白基因,该基因cDNA的全长为5148bp,编码1716个氨基酸。对抗、敏两种群的类钙粘蛋白进行比对,其碱基相似性为98.3%、氨基酸相似性为98.8%,与敏感种群SS相比,抗性种群Cry1AcR有87个碱基、21个氨基酸不同。通过同源性分析可知,该基因与其它昆虫体内的类钙粘蛋白的同源性高。4.运用Bac-to-Bac系统进行CAD的表达,将构建的CAD重组杆状病毒以没有连接外源基因的表达载体作为对照转染Sf9细胞,然后收集转染CAD基因和空载体的细胞以及没有转染的正常细胞的蛋白。将收集的蛋白进行SDS-PAGE电泳检测,结果表明,仅转染CAD重组杆状病毒的细胞能够特异性表达约为190kD蛋白产物与理论预期值相符,表明CAD获得了表达。