Cry9Aa3转基因山新杨的转录组和代谢组分析

李少芬; 姜嘉慧; 姜廷波; 樊高锋; 周博如

doi:10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202506034

山西农业大学学报（自然科学版） ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (1) : 11 -22. DOI: 10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202506034

Cry9Aa3转基因山新杨的转录组和代谢组分析

李少芬, 姜嘉慧, 姜廷波, 樊高锋, 周博如

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摘要

[目的]美国白蛾（Hyphantria cunea）是世界性检疫害虫，主要以幼虫为害，是典型的多食性害虫，寄主范围包括山新杨（Populus davidiana×P. bolleana）在内的600多种植物。苏云金芽孢杆菌（Bacillu thuringiensis, Bt）基因是目前应用最广泛的抗虫基因，Cry9Aa3是从Bt菌株SC5D2分离的新型杀虫蛋白基因，对鳞翅目害虫具有高活性。本研究旨在鉴定Cry9Aa3转基因山新杨的抗虫性，揭示外源Bt基因对山新杨转录组和代谢组的影响。[方法]对5年生Cry9Aa3转基因山新杨株系进行无性繁殖，获得的扩繁植株经过室内饲虫试验鉴定抗虫性，通过转录组测序和代谢组分析鉴定差异表达基因和差异代谢物。[结果]Cry9Aa3转基因山新杨株系具有良好的抗虫效果，叶片喂饲美国白蛾第7 d的幼虫死亡率达100%；通过转录组测序筛选出3012个差异表达基因，包括WRKY、MYB、ERF和NAC等转录因子家族；通过代谢组学分析鉴定出468个差异积累代谢物，包括多种抗虫相关代谢物。[结论]外源Bt基因可以提高杨树虫害相关的基因和代谢物的表达，在不影响植株的正常生长发育的前提下提高植物的抗虫性。