蚕业是我国重要的传统特色产业,在国民经济中占有一定的地位,由于农药和环境污染的日益加剧,蚕业生产的安全性正受到日益严重的威胁。我们已有的研究结果表明,家蚕对农药等有害物质的抗性极弱,而它的近缘昆虫野蚕却极强,但有关家蚕与野蚕抗性的分子机制研究尚未展开。为此本项目将针对家蚕和野蚕的抗性进行研究,比较家蚕和野蚕在抗性方面的主要差异,分离与鉴定家蚕与野蚕的与抗性相关的P450基因,并在此基础上阐明家蚕和野蚕P450抗性的分子机制,包括基因的结构、启动子活性、转录调节等。抗性机制的阐明,可为家蚕抗性品种的分子育种打下良好的基础。
大多数重要农林害虫对杀虫剂产生抗性的主要原因,在于昆虫细胞色素P450酶系对杀虫剂代谢作用的增强。而细胞色素P450则是细胞色素P450单加氧酶系的末端氧化酶,在整个酶系的功能中起着关键的作用。本课题围绕家蚕与野蚕对农药和环境有毒物质的抗性存在差异这一现象,对家蚕和野蚕的农药抗性相关基因P450进行了广泛的研究,主要内容包括野桑蚕室内饲养技术体系的建立;野桑蚕全年人工饲料育技术体系的建立;家蚕与野桑蚕对农药耐受性差异的研究,育成了抗性大幅度提高的野桑蚕基础品系;家蚕与野桑蚕P450家族基因的克隆、序列分析,已在GenBank登录了30多条基因序列;选择有特点的片段设计探针进行了蚕体内组织表达差异分析,作了多个基因的体外真核、原核表达研究;对有特点的P450基因启动子序列进行了结构分析及启动子带动报告基因的表达活性研究。通过这几年的研究,基本上从分子水平阐述了家蚕与野蚕存在农药抗性差异的机理。另外,还开展了与农药抗性相关的其它功能基因的研究,主要研究了家蚕血液羧酸酯酶酶活力的影响因素;对野桑蚕的谷胱甘肽转移酶基因进行了系列研究。