本发明涉及转基因作物抗性评价,具体为一种转基因玉米草地贪夜蛾抗性室内生测的评价方法。
背景技术:
1、草地贪夜蛾spodoptera frugiperda隶属鳞翅目lepidoptera夜蛾科noctuidae,是一种危害农作物的重大迁飞性入侵害虫,原产于美洲热带和亚热带地区,有文献表明,草地贪夜蛾寄主植物高达76科353种,包括玉米zea mays l.、水稻oryza sativa l.、高粱sorghum bicolor(l.)moench、小麦triticum aestivum linn.、马铃薯solanum tuberosuml.等农作物。根据对寄主植物的偏好性,草地贪夜蛾分为“玉米型”和“水稻型”,据报道,草地贪夜蛾在非洲各国造成每年8.3万吨~2060万吨玉米的损失。草地贪夜蛾自2019年1月入侵我国云南省江城县以来,开始在我国境内由南至北逐渐蔓延开来,至今为止,已经危害了我国二十几个省市,迅速发展成为我国玉米的重大害虫。基于美洲国家近20年对草地贪夜蛾的防控研究,发现入侵至我国的草地贪夜蛾已经对许多药剂产生了极高的抗性,但是化学药剂防治农业害虫又是见效最快的方法,我国对草地贪夜蛾的防控措施一开始主要以化学药剂防治为主,随着转基因作物在全球范围内的发展,我国科学家也研究出了3种获得国家安全证书的转基因抗虫作物,这也表明我国在转基因作物的研究方面逐渐走向成熟。转基因作物带来的经济效益是大家有目共睹的,但是转基因作物并非在各方面都比普通品种表现的好,且转基因作物的安全性问题一直深受怀疑,这让更多的农户偏向于对普通品种的选择。另外,随着草地贪夜蛾的不断进化,其对一些先前种植良好的转基因抗虫玉米也产生了不同程度的抗性。所以对转基因抗虫玉米草地贪夜蛾的抗虫性评价需要一个准确稳定的方法。
2、对于不同遗传背景的转基因玉米品系的室内抗虫性鉴定中,有研究人员采用了室内接虫来判断一个转基因玉米对草地贪夜蛾的致死率,但表达转基因蛋白的转基因玉米对四种主要鳞翅目害虫的抗性评价的方法仅选择一个时期对草地贪夜蛾进行检测,没有评价标准,不能综合评价此转基因玉米品种对草地贪夜蛾的具体抗性水平;也有人通过鉴定目标蛋白是否高剂量表达来评价转基因抗虫玉米的抗虫性能,但该方法采用的是培养基辅助验证,检测的是高表达量转基因玉米对鳞翅目害虫的抗性。现有转基因抗草地贪夜蛾玉米抗性评价方式为大田接虫,根据虫对玉米的破坏情况评价转基因玉米对草地贪夜蛾的抗性,但大田生产受环境因素和田间栽培管理的影响较大,无法很客观的表现转基因玉米的抗性水平,所以严谨的室内实验不受环境天气及栽培管理的影响,能客观的评价转基因玉米所转抗虫基因是否表达;虽然对转基因玉米的抗虫蛋白的检测可以客观评价转基因玉米所转基因是否表达,但抗虫蛋白的检测成本较高,且转基因玉米的抗虫性也与草地贪夜蛾本身的虫体状态直接相关,所以抗虫实验的评价也与虫子是否取食,是否对草地贪夜蛾有毒害作用直接相关。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种转基因玉米草地贪夜蛾抗性室内生测的评价方法,操作简单,且能准确稳定的评价转基因抗虫玉米对草地贪夜蛾的抗虫性。
2、为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
3、一种转基因玉米草地贪夜蛾抗性室内生测的评价方法,包括以下步骤:
4、s1:样品采集
5、分别采集不同时期转基因玉米和对应的非转基因玉米的心叶、花丝、籽粒组织,作为样品,其中转基因玉米为实验组,非转基因玉米为阴性对照组;
6、s2:向样品中接虫
7、心叶离体测定:每个小区随机选取20株完整心叶,卷曲放入养虫器皿内,每株接1日龄幼虫5头,共设20个重复;
8、花丝离体测定:每个小区随机选取20株玉米雌穗花丝,放入12孔板中,每孔放入4-6根花丝后,接1日龄幼虫1头;每12孔板为1份植株样品,每小区设10组重复;
9、籽粒离体测定:每个小区随机选取20株灌浆期籽粒,每个植株取6粒,放入12孔板中,每孔1粒,每孔接1日龄幼虫1头,每12孔板为1份植株样品,每小区设10组重复;
10、s3:饲养
11、将步骤s2中养虫器皿和孔板放入养虫室或人工气候箱内饲养;
12、s4:结果处理
13、饲养至5天后,于第6天观察草地贪夜蛾的存活数量,并按公式①和②计算试虫死亡率x和校正死亡率y:
14、死亡率:
15、式中:x—死亡率,n—存活数,单位为头,n—接虫数,单位为头;
16、校正死亡率:
17、式中:y—校正死亡率,xt—受试材料死亡率,x0—感虫对照材料死亡率;
18、s5:数据分析
19、根据幼虫的死亡率或校正死亡率对不同样品的抗性水平进行差异显著性分析。
20、进一步地,步骤s1中,心叶选取的是玉米心叶期v5~v8未展开的幼嫩心叶,长度为10cm;花丝选取的是吐丝期新抽丝且未授粉的花丝;籽粒选取灌浆期没有损伤的籽粒。
21、进一步地,步骤s2中1日龄幼虫为孵化后10-24h的幼虫。
22、进一步地,步骤s3中的饲养条件为:温度26~28℃、光周期16l:8d、相对湿度60~80%。
23、进一步地,步骤s4中判断草地贪夜蛾死亡的方法为:用小毛笔触碰,无任何反应则视为死亡。
24、进一步地,步骤s4中,若感虫对照组死亡率低于20%,表明实验体系工作正常;否则,需查找原因,重新进行实验;
25、当阴性对照组死亡率低于5%,无需计算校正死亡率,直接分析死亡率来评价抗虫性;当阴性对照组死亡率在5%至20%之间时,应计算校正死亡率,分析校正死亡率来评价抗虫性。
26、与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
27、本发明可实现对不同样品(不同时期、不同处理方法)的抗性进行评价,通过简单的操作方法,即可准确稳定的评价转基因抗虫玉米对草地贪夜蛾的抗虫性,对转基因抗虫玉米的种植提供参考价值。
1.一种转基因玉米草地贪夜蛾抗性室内生测的评价方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种转基因玉米草地贪夜蛾抗性室内生测的评价方法,其特征在于,步骤s1中,心叶选取的是玉米心叶期v5~v8未展开的幼嫩心叶,长度为10cm;花丝选取的是吐丝期新抽丝且未授粉的花丝;籽粒选取灌浆期没有损伤的籽粒。
3.根据权利要求2所述的一种转基因玉米草地贪夜蛾抗性室内生测的评价方法,其特征在于,步骤s2中1日龄幼虫为孵化后10-24h的幼虫。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种转基因玉米草地贪夜蛾抗性室内生测的评价方法,其特征在于,步骤s3中的饲养条件为:温度26~28℃、光周期16l:8d、相对湿度60~80%。
5.根据权利要求4所述的一种转基因玉米草地贪夜蛾抗性室内生测的评价方法,其特征在于,步骤s4中判断草地贪夜蛾死亡的方法为:用小毛笔触碰,无任何反应则视为死亡。
6.根据权利要求5所述的一种转基因玉米草地贪夜蛾抗性室内生测的评价方法,其特征在于,步骤s4中,若感虫对照组死亡率低于20%,表明实验体系工作正常;否则,需查找原因,重新进行实验;
