褐飞虱新型短翅群体对田间群体的替换能力及机理研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31730073
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    303.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C1405.植物化学保护
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Most pest control measures are based on population suppression strategy. As a recently proposed pest control strategy, population replacement strategy owns broad application prospect, however, it has only been reported in a few insect species such as fruit flies and mosquitoes. This application team has good research basis on the brown planthopper (BPH) Nilaparvata lugens, one of the major insect pests of rice, RNAi and CRISPR/Cas9 techniques, and has also obtained a batch of genes that may be involved in the wing differentiation of N. lugens. In this proposal, we will get 2-3 BPH target genes that are suitable for the gene-drive system, by using RNAi and CRISPR/Cas9 techniques; then obtain new-type short-winged BPH populations with a CRISPR/Cas9 gene drive system. Using the new-type short-winged populations as materials, their ecological fitness and mating competition with natural BPH populations from rice fields will be assessed. The population replacement ability of the new-type short-winged populations in cages with natural BPH populations will be studied, and its mechanism will be also analyzed. The aim of this proposal is trying to achieve population replacement of natural BPH populations by the new-type short-winged populations, thus laying the foundation of new pest control measures for BPH. This proposal pioneers population replacement study induced by a gene-drive system in agricultural insect pests. It is meaningful for development of new pest control measures and reduced loss caused by the pests.
大部分害虫防治方法基于种群抑制策略。而种群替换策略作为一种最近提出的策略,应用前景广阔,但仅在果蝇、蚊子等少数几种昆虫中有报道。本申请团队在水稻重要害虫褐飞虱、RNAi技术和CRISPR/Cas9技术等方面均有较好基础,且已获得一批可能调控褐飞虱翅型分化的候选基因。本项目拟在此基础上,利用RNAi和CRISPR/Cas9技术筛选获得适用于基因驱动系统的褐飞虱靶标基因2-3个,然后构建获得含CRISPR/Cas9基因驱动系统的褐飞虱新型短翅群体并评估其生态适应性,研究新型短翅群体与褐飞虱田间群体的交配竞争能力以及对田间群体的替换能力,并揭示其机理;期望利用这些新型短翅群体替换褐飞虱田间群体,从而阻断其迁飞,为褐飞虱防控新方法的研发奠定基础。本项目的创新点在于:率先在农业害虫中建立基因驱动系统来诱发害虫的群体替换。对研发害虫防控新方法,减轻害虫危害具有重要意义。

结项摘要

褐飞虱Nilaparvata lugens是水稻重要害虫,具有典型的翅二型现象(长翅型、短翅型)。种群替换策略作为一种最近提出的策略,重点是改变害虫的性状或能力,应用前景比较广阔,但仅在果蝇、蚊子等少数几种昆虫中有报道。本项目明确了褐飞虱的胚胎发育过程,通过转录组数据分析、RNAi和CRISPR/Cas9实验,发现了3个可用于褐飞虱新型短翅群体构建的靶基因:胰岛素受体基因1(NlInR1)、5-羟色胺受体基因5HT1A、鸟氨酸脱羧酶基因等。优化了褐飞虱的基因编辑系统,包括启动子vasa、U6a和β2-tubulin、可视化标记基因(半胱氨酸亚磺酸脱羧酶基因CSAD)、以及sgRNA的结构。基于分裂式驱动方法分别构建Cas9品系与gRNA品系,构建了靶向NlInR1的褐飞虱新型短翅群体,并评价新型短翅群体对褐飞虱田间种群的替换能力。以本项目为第一标注在PLoS Biology、Insect Biochemistry and Molecular Biology、Insect Science、International Journal of Biological Macromolecules、Journal of Integrative Agriculture等刊物上发表SCI论文9篇;以第二标注在Insect Science、Pest Management Science等刊物上发表SCI论文3篇;申请人均为通讯作者。2021年获得广东省科技进步奖二等奖(排名第2)。

项目成果

期刊论文数量(12)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Comparison of the signaling pathways of wing dimorphism regulated by biotic and abiotic stress in the brown planthopper
褐飞虱生物与非生物胁迫调控翅二态性信号通路比较
  • DOI:
    10.1111/1744-7917.13149
  • 发表时间:
    2022-12-07
  • 期刊:
    INSECT SCIENCE
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    Chen,Jing-Xiang;Li,Wan-Xue;Zhang,Wen-Qing
  • 通讯作者:
    Zhang,Wen-Qing
CRISPR/Cas9-mediated knockout of the NlCSAD gene results in darker cuticle pigmentation and a reduction in female fecundity in Nilaparvata lugens (Hemiptera: Delphacidae)
CRISPR/Cas9 介导的 NlCSAD 基因敲除导致褐飞虱(半翅目:飞虱科)角质层色素沉着加深和雌性繁殖力下降
  • DOI:
    10.1016/j.cbpa.2021.110921
  • 发表时间:
    2021-03-02
  • 期刊:
    COMPARATIVE BIOCHEMISTRY AND PHYSIOLOGY A-MOLECULAR & INTEGRATIVE PHYSIOLOGY
  • 影响因子:
    2.3
  • 作者:
    Chen, Jing-Xiang;Li, Wan-Xue;Zhang, Wen-Qing
  • 通讯作者:
    Zhang, Wen-Qing
Mutations in NlInR1 affect normal growth and lifespan in the brown planthopper Nilaparvata lugens
NlInR1 突变影响褐飞虱 Nilaparvata lugens 的正常生长和寿命
  • DOI:
    10.1016/j.ibmb.2019.103246
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Insect Biochemistry and Molecular Biology
  • 影响因子:
    3.8
  • 作者:
    Zhao Yu;Huang Gang;Zhang Wenqing
  • 通讯作者:
    Zhang Wenqing
Peroxiredoxin alleviates the fitness costs of imidacloprid resistance in an insect pest of rice.
过氧化还原蛋白减轻了水稻害虫对吡虫啉耐药性的适应成本
  • DOI:
    10.1371/journal.pbio.3001190
  • 发表时间:
    2021-04
  • 期刊:
    PLoS biology
  • 影响因子:
    9.8
  • 作者:
    Pang R;Xing K;Yuan L;Liang Z;Chen M;Yue X;Dong Y;Ling Y;He X;Li X;Zhang W
  • 通讯作者:
    Zhang W
Identification of putative abdominal vibration-related genes through transcriptome analyses in the brown planthopper (Nilaparvata lugens)
通过褐飞虱(Nilaparvata lugens)转录组分析鉴定假定的腹部振动相关基因
  • DOI:
    10.1016/j.cbd.2021.100856
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Comparative Biochemistry and Physiology Part D: Genomics and Proteomics
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Qin Su;Jun Lv;Wan-Xue Li;Jia-Wei Sun;Shi-Hui Li;Wen-Qing Zhang
  • 通讯作者:
    Wen-Qing Zhang

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

硫对InN(0001)面性能的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    河南科技学院学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    韦俊红;李玉琦;张文庆
  • 通讯作者:
    张文庆
稻田蜘蛛群落的重建及其与种库的相关性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    蛛形学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    古德祥;张古忍;张文庆;邱道寿等
  • 通讯作者:
    邱道寿等
稻田中多种天敌对稻飞虱的控制作用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    植物保护
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    周强;张学武;张古忍;张文庆;古德祥
  • 通讯作者:
    古德祥
SrTiO3缓冲层引起的铁电薄膜极化对称性破缺
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    现代应用物理
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张文庆;杨琼;曹觉先;周益春
  • 通讯作者:
    周益春
褐飞虱卵巢特异性基因Nl10847的功能初探
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    环境昆虫学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    黎丹;官展文;黄诗韵;张文庆
  • 通讯作者:
    张文庆

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

张文庆的其他基金

黄熟期水稻调节褐飞虱lnc-21921增强长翅成虫抗药性的分子机制
  • 批准号:
    32372519
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
两种基因型褐飞虱群体的遗传调节及其分子机制
  • 批准号:
    31672021
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    70.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
褐飞虱几丁质合成网络的调控microRNA及其功能研究
  • 批准号:
    31171900
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    68.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
褐飞虱迁入群体繁殖力相关的分子标记及其增长趋势预测研究
  • 批准号:
    30930061
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    170.0 万元
  • 项目类别:
    重点项目
蜕皮激素受体对甜菜夜蛾几丁质合成通路的调控研究
  • 批准号:
    30871634
  • 批准年份:
    2008
  • 资助金额:
    32.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
用RNAi技术研究几丁质合成酶对甜菜夜蛾发育的影响
  • 批准号:
    30471143
  • 批准年份:
    2004
  • 资助金额:
    21.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
阳春砂仁传粉昆虫的生态学及人工释放技术研究
  • 批准号:
    30270214
  • 批准年份:
    2002
  • 资助金额:
    7.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
用ELISA方法研究稻田捕食者一猎物相互关系的理论
  • 批准号:
    39300020
  • 批准年份:
    1993
  • 资助金额:
    6.5 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码