玉米是我国最重要的农作物之一,玉米螟(Ostrinia furnacalis)是危害玉米的主要害虫之一,可造成玉米减产10%-30%,甚至更多。随着转基因技术的发展,转基因抗虫玉米的研发与应用已成为国内外防治玉米螟的主要手段之一。目前,抗虫转基因玉米主要使用的基因是苏云金芽孢杆菌(Bt)杀虫晶体蛋白基因(cry蛋白基因),主要以cry1类基因为主,但随着cry蛋白基因在玉米中的广泛应用,害虫有产生抗性的风险。通过对cry蛋白基因进行改造获得新型cry蛋白基因是解决此问题的较为理想的方法,且对cry蛋白基因进行改造可扩大cry蛋白基因抗虫谱,提高其在玉米中的表达量,提高玉米抗虫能力,进而获得高抗虫性的新型转cry蛋白基因玉米。实验室前期通过结构域交换和密码子优化方法对cry1Ab基因进行改造,获得了新型cry杀虫晶体蛋白基因cryFLIa。本研究将cryFLIa基因通过农杆菌介导法转入玉米HiII中,并对转基因植株后代开展了分子生物学鉴定、生物活性鉴定、农艺性状分析相关研究.旨在探究cryFLIa基因在玉米中的抗虫能力,同时创制稳定遗传的、抗玉米螟的玉米新种质,为利用蛋白质工程手段改造cry杀虫蛋白基因的可行性提供理论参考,同时为抗虫转基因玉米新材料做储备。本研究获得的试验结果如下:通过农杆菌介导法成功将cryFLIa基因转入玉米中,免疫试纸条检测结果显示CryFLIa蛋白在转基因玉米中正常表达。将T0代转cryFLIa基因玉米植株连续自交3代,对T1-T3代转cryFLIa基因玉米植株进行PCR、免疫试纸条检测和Southern杂交,分析cryFLIa基因在玉米中的遗传稳定性,结果表明:cryFLIa基因以单拷贝形式稳定遗传并表达。通过RT-PCR、实时荧光定量PCR(Real-time PCR)对转cryFLIa基因玉米植株发育各时期的叶片进行cryFLIa基因的转录水平分析,结果显示cryFLIa基因在各时期叶片中均可在转录水平表达且表达量各异,由高到低依次为灌浆期、八叶期、抽雄开花期、五叶期;利用ELISA对转cryFLIa基因玉米各时期各组织部位进行cryFLIa基因翻译水平分析,结果显示,转cryFLIa基因玉米植株各个时期各组织CryFLIa蛋白均可表达且表达量存在差异,叶片CryFLIa蛋白表达量均高于同一时期其他组织CryFLIa蛋白表达量,在八叶期和灌浆期相对较高;在灌浆期各组织CryFLIa蛋白的表达量均高于其他各时期同一组织部位CryFLIa蛋白的表达量;通过室内抗虫性鉴定和田间抗虫性鉴定评估转cryFLIa基因玉米的抗玉米螟的能力,室内抗虫性鉴定结果显示:喂食转基因植株组的玉米螟死亡率达78%,高于对照组;田间抗虫性鉴定结果显示:在心叶期评定转cryFLIa基因玉米的抗性级别为抗。在成熟期,转cryFLIa基因玉米植株的蛀孔数低于非转基因植株,转cryFLIa基因玉米植株的隧道长度、籽粒受害部位个数、籽粒受害数均显著低于非转基因植株,说明转cryFLIa基因玉米植株具有一定的抗玉米螟的能力。通过田间农艺性状调查分析其农艺性状,结果显示:在株高方面,转cryFLIa基因玉米植株低于非转基因玉米植株,差异显著;在穗位高、穗长、穗粗、穗行数、行粒数方面,转cryFLIa基因玉米植株低于非转基因玉米植株,差异均不显著;转cryFLIa基因玉米植株的百粒重高于非转基因玉米植株,但差异不显著。