1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
小麦(triticumaestivuml.)蚜虫分布极广，几乎遍及世界各产麦国,是小麦的主要害虫之一,刺吸韧皮部为害，因此小麦韧皮部防卫反应(phloem-based defense,pbd)对抵抗麦蚜侵袭起重要作用。
hpa1（同hpag）是由水稻中的一种重要病原菌水稻白叶枯病菌(zhuetal.2000)生产的harpin蛋白质。hpa1可以诱导植物生长和防卫反应(pengetal.2004;liuetal.2006;wuetal.2007;chenetal.2008;miaoetal.2010ab;zhangetal.2011ab).。这种双重效果取决于n-末端的hpa1序列(wangetal.2008;lietal.2013).。从该区域中，分离10-42残基的片段（hpa110-42），使其通过原核表达产生(wuetal.2007;chenetal.2008;lietal.2013)，并分析其对拟南芥（生物学模式植物），烟草（经济作物），茶（饮作物）和水稻（粮食作物）的影响。在这些植物中，hpa1 10-42在诱导抗病原体和促进植物生长或提高作物产量方面的效率是全长hpa1的约2-7倍(wuetal.2007;chenetal.2008;lietal.2013)。然而，在烟草中，hpa110-42却不足hpa1诱发过敏性细胞死亡（hcd）活性的三十分之一(chenetal.2008a).。hcd一方面是防御反应，同时，以损耗生长发育为代价(dangletal.1996;yuetal.1998;pengetal.2003,2004)。而事实上，抗病性在表达转hpa1基因的烟草植物中的激活与hcd无关(pengetal.2004)。这些结果表明，hpa110-42是不以损耗植物发育为代价诱导植物防卫反应的理想农药(pengetal.2004;wuetal.2007;chenetal.2008a,b)。除了诱导植物抗病反应，harpin蛋白还能诱导植物抗虫反应(dongetal.2004;zhangetal.2011;letal.2013).。在拟南芥中，这种抗虫反应是受乙烯信号影响的(dongetal.2004;letal.2013)。为了响应harpin蛋白，乙烯信号调控因子ein2(alonsoetal.1999;qiaoetal.2009;2012)被激活以调节植物抗蚜反应(dongetal.2004)，这是通过调节基因编码的韧皮部pp2-a(readandnorthcote1983;dinantetal.2003)以及葡聚糖合成酶类似（gsl）蛋白(stoneandclarke1992;voigtetal.2006;taketaetal.2012)的表达来实现的。gsl是韧皮部防御的重要组成部分，尤其可用于防治蚜虫和其他韧皮部取食的昆虫(devosandjander2009;letal.2011,2013;zhangetal.2011)。此外，在响应harpin蛋白质方面，转录因子myb44被用于调节ein2基因的表达(liuetal.2010;letal.2013).。同时，无论是普通植物或受harpin处理过的植物中，myb44基因的表达都是由虫害或乙烯诱导的(liuetal.2010,2011).。从myb44基因启动子的3500个核苷酸的序列中分离的3'-端2000个核苷酸的片段（44p2000）足以指导myb44转录响应的harpin和乙烯或其它植物激素(jungetal.2008,2010;liuetal.2010,2011).。44p2000控制的myb44的表达引起了的myb44蛋白的生产并决定了其于细胞核中的定位。在细胞核中，myb44与ein2的启动和转录相关(liuetal.2011).。受ein2调控的pp2-a和gsl的表达以及防御反应基因（例如hel,pdf1.2,和prb）与植物抗病虫害的发展相关联(dongetal.2004;letal.2011,2013;zhangetal.2011)。因此，myb44是受harpin蛋白激活和ein2的调控的控制植物抗病虫害这一防御途径的重要调控因子。为了要将hpa1和myb44的防御作用整合到主要农作物的种质资源中，将一个由44p2000和hpa110-42编码序列组合的重组基因引入一种在中国东部小麦产区普遍种植的小麦品种扬麦158（y158）。这导致了hpa1 10-42在y158(y158:hpa110-42)中的表达(lietal.2013).。我们假定，先前观察到的hpa110-42在植物防御中的重要作用(chenetal.2008a,b)可在转基因小麦品系进行。在这里，我们证明了，hpa110-42的表达可诱导防卫反应基因的表达，并抑制麦蚜中的优势种群麦长管蚜的生长繁殖。
主要参考文献
2. 研究的基本内容和问题
目标：验证转hpa110-42基因小麦抗蚜虫能力。
内容：选择长江中下游与黄淮海麦区主打小麦品种扬麦16与扬麦158，用作起始材料，通过使用重组载体进行转化，产生了表达hpa110-42的扬麦16与扬麦158转基因系。本工作从表达基因水平研究了这两类转基因系对麦蚜的抗性与相关防卫反应。
拟解决的关键问题：小麦韧皮部防卫反应相关基因表达量测定。
3. 研究的方法与方案
研究方法： 1.人工繁育蚜虫 2.温室内繁育小麦 3.Real-timePCR，q-PCR检测 技术路线： |
4. 研究创新点
自从20世纪70年代重组DNA技术创建到1983年第一株转基因烟草获得以来，至今已有35个科120种植物转基因获得成功。转基因育种技术体系的建立使可利用的基因资源大大拓宽。实践表明，从动物、植物、微生物中分离克隆的基因，通过转基因的方法可使其在三者之间相互转移利用。并且，利用转基因育种技术可以对植物的目标性状进行定向变异和定向选择。
本实验正是采取转基因育种方式，可加快育种进程，为培育抗虫品种提供了崭新的育种途径，可大大减少杀虫剂的使用，既有利于环境保护，也可以提高作物的生产能力、扩大作物品种的适应性和种植区域。
5. 研究计划与进展
2013.8-2013.9查阅参考文献，确定研究目的，并在温室内培育实验所需小
麦。
2013.9-2013.11实施实验
