水稻是世界最主要的粮食作物之一,水稻产量对保障全球粮食安全具有重要意义。虫害是影响水稻产量的重要因素,近年来稻飞虱为害日益加重,在我国比较常见的稻飞虱包括褐飞虱、白背飞虱和灰飞虱,严重制约我国水稻生产。目前,防治稻飞虱为害方法主要是化学防控以及培育抗稻飞虱水稻新品种。化学农药的不合理利用不仅破坏环境而且对食品安全带来隐患。培育抗稻飞虱水稻新品种更符合可持续发展农业要求。苏云金芽胞杆菌(Bacillusthuringiensis,简称Bt)来源的基因ST1、ST2、ST3是新型抗稻飞虱基因,其中ST1和ST2基因编码蛋白通过协同作用特异性毒杀灰飞虱,ST3基因编码蛋白可以特异性杀死褐飞虱。本研究根据水稻密码子偏爱性对苏云金芽胞杆菌来源的ST1、ST2、ST3进行密码子优化,并构建到以抗草甘膦EPSPS基因为筛选标记的新型双元载体pTGH-1中,获得转化终载体pTGH-1(ST1+ST2)和pTGH-1(ST3)。利用农杆菌介导的水稻遗传转化方法将外源基因分别转入籼稻明恢86及粳稻中花11;利用PCR方法及Southern blot对To代转化植株进行检测;对阳性转化植株进行RT-PCR检测,并对目的基因表达量较高转化植株进行Western blot;在阳性转化植株T1代,采用标准苗期集团筛选法初步对转ST1、ST2基因材料进行褐飞虱、灰飞虱抗性鉴定;用稀释150倍的农达(41%草甘膦异丙胺盐水剂)处理转基因材料,验证其草甘膦抗性。本研究获得的主要结果如下:1.利用水稻偏爱的密码子对苏云金芽胞杆菌来源的ST1、ST2和ST3基因进行密码子优化及人工合成,构建成植物表达载体pTGH-1(ST1+ST2)和pTGH-1(T3)。2.利用农杆菌介导的水稻遗传转化方法将ST1和ST2转入明恢86和中花11,通过分子鉴定获得了ST1和ST2稳定整合且高效表达的转基因植株。3.利用农杆菌介导的水稻遗传转化方法将ST3转入明恢86和中花11,转基因材料处于生根阶段。4.含有ST1和ST2基因T1代阳性转化材料对灰飞虱抗性有所提高,但是对褐飞虱不存在抗性。5.含有ST1和ST2基因的转化材料对草甘膦存在较高的抗性,说明ST1、ST2基因和抗草甘膦基因紧密连锁。本研究中培育的ST1和ST2共表达材料同时具有抗灰飞虱和抗草甘膦的优良性状。