北京手足癣医院地址 http://m.39.net/baidianfeng/a_8593378.html摘要
家蚕核型多角体病毒(Bombyxmorinuclearpolyhydrosisvirus,BmNPV)病是养蚕生产中最常见、危害比较严重的病害。培育对BmNPV侵染具有较高抗性的家蚕品种,是控制该病对蚕业生产危害最经济有效、安全环保的手段。多年来,科研人员一直致力于筛选抗BmNPV家蚕种质资源、发现抗性基因、阐明抗性分子机制,以期通过传统常规育种或现代分子育种手段选育出对BmNPV具有较高抗性的家蚕新品种,减小蚕病危害,提高经济效益。原文作者分别从BmNPV的分类、作用机制、侵染途径,以及家蚕抗BmNPV品种培育方面取得的进展进行简要介绍。本文节选于此,仅供参考。
杆状病毒BmNPV属于杆状病毒,广泛存在于节肢动物中。据报道,杆状病毒能感染包括鳞翅目、双翅目、直翅目、膜翅目等在内的7个目的超过种昆虫。BmNPV属于α杆状病毒属(鳞翅目核型多角体病毒),单粒包埋型NPV(依据囊膜内的核衣壳的数量)。作用机制:略。侵染途径:略。国内外研究进展
家蚕对BmNPV抵抗性的遗传研究(仅为研究结论摘要,参考文献请参照原文,以下同)
家蚕杂交F1、F2代经口感染BmNPV后,抵抗性受父本影响较大,有偏父遗传现象。
雄体的抵抗性要大于雌体。
家蚕对BmNPV经口感染后的抵抗性主要受一对位于常染色体上的显性基因和若干微效基因控制,有偏父遗传现象,F1杂合体的抗病性有超显性现象;品种间的抗病性差异明显,强弱开差达余倍。
家蚕对BmNPV的抵抗性是受两对以上基因控制的,有偏父遗传现象。
抗BmNPV家蚕品种的调查
家蚕不同品种对BmNPV抵抗性有很大差异。
通过对33个品种进行抗BmNPV鉴定,发现抗性品种与易感品种的抗病能力相差近千倍。
对个品种(品系)进行抗BmNPV鉴定,发现从化性角度看品种对BmNPV抗性强弱顺序为多化>二化>一化,日一化>欧一化>中一化,日二化>中二化。
抗BmNPV品种选育常规技术
育种前,对家蚕种质资源的抗病性及经济性状进行调查,掌握具有一定抗病能力或经济性状突出的家蚕种质资源。
选育时,一般会选择饲养表现良好的种质资源作为基础材料,然后通过感染高浓度的BmNPV,存活个体继代,同时进行经济性状选择,经过多次添毒继代后,提高其抗病能力。
传统育种,因其存在偏父遗传现象,一般将具备高度抗BmNPV病的品种作为父本,与经济性状优良的品种进行杂交,F1代与经济性状优良的轮回母本回交,后代饲养时人为感染BmNPV,以不发病个体继代,经多代选育后,育成具备优良经济性状和较强抗病能力的家蚕品种。
选用对BmNPV具有高度耐受性的品种N作为母本,以秋丰、白玉为父本分别进行杂交,F1代与轮回父本秋丰和白玉回交4代(每代添食BmNPV),然后进行多代自交,纯合固定耐受基因并选择经济性状,最终育成高抗BmNPV的家蚕新品种秋丰N×玉N(华康2号),其对BmNPV多角体的LC50值达到2.×10^9个/mL,是秋丰×白玉对BmNPV多角体LC50值的倍,是菁松×皓月对BmNPV多角体LC50值的倍,抗BmNPV效果非常显著。(徐安英等)
家蚕抗病分子标记辅助育种研究
对含有抗BmNPV病主效基因的家蚕品种NB和高敏感品种及其近等基因系统BC9等,筛选分子标记获得与家蚕抗BmNPV病有关的3个分子标记:OPF-、OPJ-、OPM-。
利用高抗BmNPV材料NB和敏感材料,构建3种家蚕抗BmNPV病近等基因系,采用RAPD技术获得分子标记,将标记转换成特定序列扩增(SCAR)标记,利用SCAR标记辅助家蚕抗BmNPV新品种育种选择,获得了家蚕抗BmNPV新品种抗NPV-1。抗BmNPV转基因家蚕基因水平的研究
将含核酶基因的线性化重组质粒pGL2Rz用基因枪导入家蚕早期受精卵中(G0代),G1代获得14条荧光素酶表达转基因蚕;G2代开始通过BmNPV攻击筛选抗性较高的家蚕,G4代获得对BmNPV抗性强度高于对照组10.00倍的转基因家蚕。
利用RNAi技术增强转基因细胞及家蚕对BmNPV的抗性。利用piggyBac转座子介导获得表达BmNPV重要的晚期表达因子lef-1的长片段dsRNA的转基因家蚕,在接种BmNPV病毒后72h,转基因家蚕血淋巴中的病毒DNA水平与对照组相比降低了10%。但是并没有降低感染BmNPV家蚕的死亡率。
将带有BmNPV晚期表达因子基因(lef-1)dsRNA表达盒和新霉素抗性基因(neo)表达盒的转基因载体pigA3-LEF-Neo通过精子介导法导入蚕卵,获得转基因家蚕。对G6代2龄起蚕接种BmNPV,其死亡率比正常家蚕下降了10-30个百分点,转基因家蚕对BmNPV的抗性有所提高。对接种BmNPV的5龄转基因家蚕A、B系统的定量PCR检测结果显示,2个系统的lef-1mRNA转录水平分别比对照组平均降低了72.00倍和26.50倍,最高下降了.00倍,进一步表明表达lef-1dsRNA的转基因家蚕抑制了BmNPVlef-1基因的表达。
抗BmNPV家蚕基因编辑水平的研究
在家蚕细胞中建立高效病毒诱导型的CRISPR/Cas9系统,用BmNPV诱导型启动子39k启动Cas9蛋白的表达,靶向编辑病毒的极早期基因ie-1,结果表明靶向编辑BmNPV基因组后,明显地抑制了BmNPV的增殖复制。
通过转基因技术和基因编辑技术的结合,构建了靶向敲除BmNPV的me53和ie-1基因的转基因家蚕,同时进行抗BmNPV检测,其对BmNPV的抗性有了明显的提高。
通过构建单独的CRISPR/Cas9转基因家蚕和sgRNA转基因家蚕,定向编辑ie-1基因后,使转基因家蚕对BmNPV的抗性显著提高,同时对靶位点的编辑效率明显提高。
利用CRISPR/Cas9系统,构建一个同时敲除BmNPV抗凋亡基因iap2和增殖复制相关基因orf59的转基因家蚕,对BmNPV多角体的半数致死剂量(LD50)较对照(非iap2和orf59的转基因家蚕)提高了.00倍。
抗BmNPV转基因家蚕蛋白质组水平的研究
利用遗传学原理,通过杂交和回交的方法建立家蚕抗BmNPV、感BmNPV以及近等基因品系模型,利用2-D电泳和MALDITOF/TOFMS质谱技术,从蛋白质组水平上研究家蚕对BmNPV的抗性。(结果略)
通过基于piggyBac转座子的转基因技术构建增量表达病毒抗性蛋白Bmlipase-1的转基因载体,经一系列分析表明,(1)转基因系统的病毒抗性蛋白家蚕保存种对BmNPV的抗性蛋白表达量明显高于非转基因系统;(2)对转基因系统进行病毒攻击测试,结果显示相较于非转基因系统,通过转基因过量表达Bmlipase-1获得的转基因品系对BmNPV的抵抗能力有一定提高;(3)不同家蚕品种对BmNPV的抗性存在非常大的差异,研究显示Bmlipase-1的表达量与家蚕品种对BmNPV的抗性水平有一定的关联,即对BmNPV抗性越强的品种其Bmlipase-1的表达量越高。研究结果表明,内源增量表达病毒抗性蛋白也是增强宿主抗性的一种手段,为抗病品种选育提供一定的参考。
目前,蚕桑生产上使用的抗BmNPV病品种主要是由传统方法育成的。分子标记、转基因、基因编辑、内源增量表达病毒抗性蛋白等技术在家蚕抗BmNPV病育种中发挥重要作用,不仅可以缩短育种周期、提高准确性,在丰富家蚕种质资源、减少病害发生、提高蚕业经济效益等方面也具有深远意义。利用抗BmNPV病基因、病毒抗性蛋白与传统育种方法相结合开展抗病育种,将是未来一种更快捷更高效的家蚕育种途径。原文章标题:《家蚕抗BmNPV品种选育研究进展》,作者:何艳茹等(四川省南充蚕种场),刊载于《中国蚕业》年04期,参考文献:略。点击阅读原文查看。本文仅供阅读参考,如若不妥请联系删除,谢谢!
本文编辑:江苏养蚕人
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