Теоретическое обоснование и практическое использование молекулярно-генетических методов в защите сельскохозяйственных растений от вредителей и оценке трансгенных растений на биобезопасность

• Автор: Киль, Владимир Ильич
• Шифр специальности: 06.01.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 348 с. : ил.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Молекулярная биология и генная инженерия в практике защиты растений от вредных насекомых (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)
1.1 Типы ДНК-маркеров, их преимущества и недостатки
1.2 Использование ДНК-маркеров в интегрированных системах защиты растений от вредителей
1.2.1 идентификация видов
1.2.2 изучение генетики популяций вредных и полезных насекомых
1.2.3 мониторинг резистентности насекомых к инсектицидам
1.3 Генетически-модифицированные организмы в защите растений от вредителей
1.3.1 Трансгенные насекомые
1.3.1.1 Техника трансформации ДНК членистоногих
1.3.1.2 Трансгенные насекомые в практике защиты
растений
1.3.1.3 Паратрансгенные насекомые
1.3.2 Трансгенные растения
1.3.2.1 Современное состояние выращивания
трансгенных растений в мире
1.3.2.2 Выгоды и преимущества использования
трансгенных растений
1.3.2.3 Экологическая безопасность трансгенных
растений
1.3.2.3.1 Оценка риска вертикального переноса генов
1.3.2.3.2 Резистентность вредителей к 2?/-токсинам
1.3.2.3.3 Оценка влияния .-токсинов на нецелевые виды насекомых
1.3.2.4 Методы контроля ГМР
Глава 2. Материалы и методы
Глава 3. Фенетичсские маркеры в изучении генетической структуры популяций вредных и полезных насекомых
3.1 Изменчивость фенетической структуры популяций колорадского жука под действием инсектицидов
Глава
Глава
3.2 Фенетическая структура популяций клопа вредная черепашка
3.3 Генетический контроль феноформ окраски щитка и
переднеспинки клопа периллюса
4. Молекулярно-генетический анализ популяций вредных насекомых по ДНК-маркерам
4.1 ДНК-полиморфизм популяций колорадского жука
4.1.1 Тестирование праймеров на информативность для RAPD-анализа популяций насекомых на примере колорадского жука
4.1.2 Изменчивость генетической структуры популяций колорадского жука в зависимости от географического положения
4.2 ДНК-полиморфизм различных видов клопов (Hemiptera)
4.2.1 ПЦР анализ некоторых видов клопов из энтомологической коллекции
4.2.2 Систематика вида Eurygaster integriceps Put
4.2.3 Молекулярно-генетический анализ различных популяций клопа вредная черепашка по RAPD- и ISSR-маркерам
4.3 ДНК-полиморфизм и генетическое разнообразие различных
видов чешуекрылых (Lepidoptera)
4.3.1 Картофельная минирующая моль Phthorimaea operculella Z. (Lepidoptera:Gelechiidae)
4.3.2 Хлопковая совка Helicoverpa armigera Hbn. (LepidopterarNoctuidae)
4.3.3 Яблонная плодожорка Cydia pomonella (L.)
(Lepidoptera: Tortricidae)
4.4 Сравнительный анализ генетического разнообразия различных видов насекомых
5. ДНК-маркеры резистентности популяций вредителей к инсектицидам
5.1 Влияние инсектицидов на молекулярно-генетическую структуру и генетическое разнообразие популяции яблонной плодожорки

ьЩ' I

•*5-* . «*» тр

V* 1 л#*

ы'у!

ЧИ»1
3*. м

.,>ф'

5.2 ДНК-маркеры резистентности к инсектициду Би-58 Новый в популяции клопа вредная черепашка
Глава 6. Изучение экологической безопасности трансгенных растений с использованием фенетических и ДНК-маркеров
6.1 Мониторинг резистентности колорадского жука
к 51-картофелю
6.2 Влияние 51-картофеля на молекулярно-генетическую структуру популяций и жизнеспособность нецелевых
видов насекомых
6.3 Оценка риска вертикального переноса генов от ГМ-культур к их диким сородичам и
традиционно возделываемым сортам
6.4 Методы контроля ГМР
Выводы
Практические рекомендации
Список использованных источников
Приложение А - Методика оценки ДНК-полиморфизма популяций насекомых
с помощью ПЦР (]ГАРБ- и КЭЯ-РСК)
ПриложениеВ- Метод полуколичественной оценки генетически-модифицированных источников в зерне сои и продуктах его
переработки
Приложение С - Метод оценки чувствительности популяций колорадского жука к трансгенному (В!) картофелю по феноформам
рисунка переднеспинки имаго
Приложение Д - Методика оценки пролонгированного действия трансгенного (В1:) картофеля на нецелевых насекомых

интродукции ГМ-бактерии в организм L. striatellus, эти белки, секретируемые в гемолимфу хозяина, блокируют передачу инфекции внутри насекомого [Miller., 2004].
Такой подход может быть универсальным в борьбе против практически всех болезней, переносимых членистоногими и возможно для решения других проблем, например, в борьбе с фитофагами. Этот метод может явиться в будущем важным элементом стратегий интегрированной защиты растений и способствовать снижению химической нагрузки на окружающую среду.
Другой проект, использующий технологию паратрансгенеза, был поддержан в США и направлен на борьбу с болезнью Пирса на виноградниках. Эта болезнь наносит ежегодно существенный вред производству вин в США. Болезнь Пирса вызывается бактерией Xylella fastidiosa и передается определенными видами листоедов. Анализ микрофлоры кишечника одного их них позволил выделить в качестве возможного кандидата для паратрансгенеза эндосимбиотическую бактерию Alcaligenes xylosoxidans var. denUrificans, которая может осуществлять симбиотический контроль инфекции и подавлять развитие X fastidiosa. Работа в данном направлении продолжается. Проводится тестирование других эндосимбионтов и исследуются вопросы экологической безопасности ГМ-бактерий [Miller., 2004,2005].
Важно отметить, что другой методический подход (трансформация насекомого-хозяина для SIT технологии) в данном случае неприемлем, так как данный вид насекомого-переносчика инфекции не может быть размножен в массовом количестве в лабораторных условиях. При этом классический биологический контроль вредителя, с помощью паразитических и хищных энтомофагов, хотя и способен подавить в некоторой степени популяцию вредителя, но не может предотвратить развитие болезни растений на экономически значимом уровне [Miller., 2005].