原文标题：Soybean plants expressing the Bacillus thuringiensis cry8-like gene show resistance to Holotrichia parallela 

来源：https://doi.org/10.1186/s12896-019-0563-1

背景

（1）大豆由于兼含蛋白与脂类因而作为一种重要的农作物在全世界被广泛种植，且作为原料应用于食品、饲料、工业等领域。

（2）暗黑鳃金龟是中国农、林业中一种重要的害虫，在大豆栽培中能对经济产量造成巨大的损失。并且其幼虫生活在土壤中，难以通过杀虫剂等化学方法进行防控。同时，传统育种上抗性资源的缺乏导致了大豆中难以出现抗该种害虫的品种。

（3）前人研究表明了苏云金杆菌（Bt）所含的毒蛋白可通过酶解作用扰乱昆虫中肠从而影响昆虫的发育繁殖，甚至导致昆虫的死亡。在编码毒蛋白的cry 基因中，cry 8 基因对鞘翅目（暗黑鳃金龟属于此目的一个物种）有毒性效果。另一方面，通过转基因手段已培育出多种抗虫作物，并且在农业生产中被大量种植，其中不乏带有cry 基因的作物品种。但在大豆中，未见有转 cry 8 基因的相关研究。

（4）本研究欲对大豆转入 类 cry 8 基因，观察成功的转化株对暗黑鳃金龟的抗性作用，以为抗虫育种提供种质资源与理论基础。

技术路线

1.转 类 cry 8 基因并整合到大豆基因组中

2.相关检测与鉴定：

（1）基因相关

a）转化株内 类 cry 8 基因的检测：PCR 与 Southern Blot Assay

b）转化株组织中（根、茎、叶） 类 cry 8 基因的表达量水平：qRT-PCR（Quantitative Real-time PCR）

c）转化株组织中（根、茎、叶） Cry 蛋白的表达量水平：ELISA（Enzyme-linked Immunosorbent Assay）

（2）表型相关（在人工诱导与自然环境下的对比实验）

a）与大豆相关：存活率、鲜重、侵食情况与植株外观表现等

b）与昆虫相关（喂食后）：相对增长率、相对取食率和存活率等

c）转基因对大豆的影响:出苗率、育性和农艺性状（单株荚数、单株粒数、单株粒重、百粒重、株高与小区产量）

结果与讨论

1.得到8个单拷贝 类 cry8 基因的株系。

2.在各转化株系及株系内不同组织中，类 cry8 基因的表达量水平均有显著差异，并且组织的互作效应。其中表达量最高的组织为叶片，株系为cry-4；最低的组织为茎杆，株系为cry-8。同时，Cry 蛋白的表达量水平结果与基因表达量结果相同。

图片链接：（1）https://bmcbiotechnol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12896-019-0563-1/figures/4

（2）https://bmcbiotechnol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12896-019-0563-1/tables/1

3.与非转系相比，8个株系均有强的抗虫性。存活率、鲜重显著高于非转系，在受虫侵食后一周未表现出非转系的植株干枯、叶色变黄与萎蔫。

图片链接：https://bmcbiotechnol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12896-019-0563-1/figures/5

4.将转化株的叶片与根系分别喂食暗黑鳃金龟的成虫和3龄幼虫，与非转系比较，幼虫的相对相对增长率、相对取食率和净生长率显著降低，在体型上也较为娇小。并且成虫的表现也是如此。

图片链接：https://bmcbiotechnol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12896-019-0563-1/figures/6

5.转化株的出苗率和育性表现正常，同时在农艺性状（单株荚数、单株粒数、单株粒重、百粒重、株高与小区产量）均显著高于非转系。但是，在8个转化株系间农艺性状无显著差异。

图片链接：https://bmcbiotechnol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12896-019-0563-1/tables/3

6.转化株的抗虫效果与基因表达量成正相关，各株系抗虫效果的差异可能于类 cry 8 基因插入基因组位置的不同有关。

文章的优点与缺点

1.文章在基因水平和相关表型上，比较完整地叙述了转 类 cry 8 基因的大豆转化系的表现。

2.缺乏对大豆转化株品质性状的比较（如蛋白质与脂类的含量），而品质性质的差异，对于转化株能否有利用价值较为重要。

3.部分表格的排版较差，影响阅读效果。