黑芥子酶-硫代葡萄糖苷系统是十字花科植物防御植食性昆虫和病原菌侵害的主要化学防御系统,也被称作"芥子油炸弹"。本项目通过RNAi抑制菜心中黑芥子酶基因的表达,明确该基因在菜心防御小菜蛾(Plutella xylostella)中的作用。首先对菜心再生体系进行了优化,明确在MS培养基中添加6-BA 5 mg/L、NAA 0.2 mg/L、AgNO3 4 mg/L对菜心再生分化最有利。利用黑芥子酶基因片段,构建植物表达载体。通过农杆菌介导遗传转化,获得了菜心的再生植株,经分子检测确认均为转基因植株。经RT-PCR和Northern杂交检测,发现转基因植株中黑芥子酶基因表达的mRNA受到了显著的抑制。对植物挥发性物质的分析,发现正常菜心及其虫害后的挥发性物质中烷烃类和醇类物质较多,转基因菜心及其虫害后的挥发性物质中萜烯类、芳香及杂环化合物较多。分别用正常菜心与转基因菜心喂养小菜蛾,发现寄主为正常菜心的小菜蛾在幼虫体重、蛹重较以转基因菜心为寄主的小菜蛾要重,且以正常菜心喂养的小菜蛾单雌的产卵量也较多,而幼虫期却较短。可见,RNAi植株影响小菜蛾的生长发育和寄主选择,具有一定的控制作用。
英文主题词Plutella xylostella; Brassica parachinensis Bailey; myrosinase; RNA interference (RNAi); plant self-defense