中文摘要：

棉铃虫Helicoverpa armigera是一种世界性分布的重要农业害虫，在我国北方棉区曾造成巨大的经济损失。自1997年转Bt基因棉花大面积种植以来，其危害得到了有效控制，但近年来棉铃虫在田间对Bt转基因棉的耐性逐年上升，潜在的抗性问题不容忽视。围食膜是害虫生物防治的新靶标，本项目以室内经Bt筛选的抗性和敏感性棉铃虫为围食膜为研究对象，在申请人近期已发现抗、感棉铃虫围食膜形态及蛋白组成都存在明显差异的基础上，进一步运用蛋白质组学方法对其围食膜蛋白进行比较，寻找与Bt抗性相关的特异蛋白，同时利用碘体外标记、配体杂交及生物测定技术来研究特异蛋白与Bt抗性机制的关系，探求围食膜在防御Bt中的作用。该研究将为延缓Bt抗性，构建多价转Bt基因棉和研制含增效剂的高效生物Bt杀虫剂提供理论依据，对害虫防治具有一定的实际意义。

结论摘要：

本项目以室内经Bt（Cry1Ac）筛选的抗性和敏感性棉铃虫围食膜为材料，运用蛋白质组学、配体杂交和生化分析等技术，对棉铃虫Bt抗性和敏感性品系围食膜蛋白进行系统研究，寻找与Bt抗性相关的特异蛋白，明确其功能和抗性机理，探求围食膜在防御Bt中的作用。研究成果可为延缓Bt抗性，构建多价转Bt基因棉和研制含增效剂的高效生物Bt杀虫剂提供理论依据，对害虫防治具有一定的实际意义。该项目执行期限为2011年至2013年，总经费32万，各项工作按计划顺利完成，现将重要研究及成果总结如下 1、从超微结构、蛋白质含量及平均重量等方面比较了抗性和敏感棉铃虫围食膜差异，说明其与抗性密切相关。 2、获得了收集大量棉铃虫围食膜材料的方法，该技术已获国家发明专利。 3、筛选出了围食膜蛋白电泳分离的最佳方法。 4、运用配体杂交（ligand blot）技术比较了抗、感品系围食膜蛋白与Cry1Ac毒素的结合特性，发现围食膜蛋白上存在6种Cry1Ac毒素的受体，且与Bt抗性相关。 5、通过蛋白杂交（Western blot）试验发现在抗、感品系棉铃虫的围食膜上都有氨肽酶（APN）和碱性磷酸酯酶（ALP）两种受体蛋白，且敏感品系棉铃虫中蛋白含量大于抗性品系。ELISA检测发现敏感品系APN和ALP与围食膜蛋白的结合度均大于抗性品系。 6、采用荧光免疫定位技术，在国内首次对APN和ALP两种受体蛋白在围食膜上进行了定位，而且发现敏感品系荧光强于抗性品系；通过荧光原位杂交技术首次对这两种受体的mRNA在中肠组织中的表达量分析也证明敏感品系棉铃虫受体蛋白表达量大于抗性品系。 7、对棉铃虫抗、感品系围食膜蛋白进行NuPAGE电泳，得到了4个差异明显的蛋白条带。质谱检测和生物信息分析表明2种有意义的抗性相关蛋白为羧酸酯酶和血影蛋白，推测另外2种蛋白可能是新蛋白。 8、比较了Cry1Ac毒素的寡聚化和中肠细胞膜孔洞形成在棉铃虫Bt抗、感品系中的差异，丰富了抗性机制产生的理论。 9、运用生物测定技术检测了荧光增白剂对Cry1Ac的增效作用。本研究共发表论文6篇（均加标注），其中SCI论文2篇，学报级及核心期刊4篇。正在撰写和投稿论文4篇（SCI论文2篇）。获国家发明专利1项。培养3名硕士生，1名已攻读博士学位。培养青年科研工作者3人。参加国内外大型学术活动8人次。超额完成合同中的各项任务。