转Bt基因棉对非靶标害虫及害虫天敌种群动态的影响

20 0 0～ 2 0 0 1年 ,在湖北棉区系统研究了转Bt基因棉对棉田非靶标害虫及天敌种群动态的影响。试验设三个处理 :转Bt化防田 (使用化学农药控制害虫 )、转Bt自控田 (仅依靠田间自然天敌控制害虫 )及常规对照棉田 (利用综合防治措施控制害虫 )。结果表明 ,在转Bt基因棉田中 ,除棉蓟马外 ,其它主要非靶标害虫 (主要是刺吸性害虫 )的种群发生数量呈明显的上升趋势。 2 0 0 0年棉蚜发生的总计值 ,化防田和自控田分别比常规对照田增加 37 9%和 71 4% ,2 0 0 1年则分别增加92 5 %和 134 9% ;2 0 0 0年朱砂叶螨发生的总计值 ,化防田和自控田分别比常规对照田增加 181 1%和 2 98 3% ,2 0 0 1年则分别增加 6 9 9%和 10 5 0 % ;转Bt基因棉对于斜纹夜蛾与烟粉虱这两种近几年来对棉花危害有加重趋势的害虫 ,在大田中没有表现出抗性。天敌的发生种类和数量也都远远高于常规对照棉田 ,几种主要天敌种群发生的总计值及高峰值都明显高于常规对照棉田。 2 0 0 0年蜘蛛类发生的总计值 ,化防田和自控田分别比常规对照田增加 6 6 3%和 112 1% ,2 0 0 1年则分别增加 95 1%和 111 7% ;2 0 0 0年龟纹瓢虫发生的总计值 ,化防田和自控田分别比常规对照田增加 140 8%和 135 4% ,2 0 0 1年则分别增加 6 7 2 %和 10 9 5 % ;

转Bt基因棉田节肢动物群落结构特征研究

比较研究了转Bt基因棉———保铃棉、中棉 30和常规棉常规防治、常规棉不防治 4种类型棉田的节肢动物群落构成及结构 .结果表明 ,保铃棉、中棉 30的物种丰富度有一定降低 ( 2 4%～ 16 3% ) ,个体总量显著减小 ( 71 0 %～ 78 3% ) .其中植食性亚群落的优势种组成及次序改变 ,其个体总量降低最多 ,捕食性和寄生性亚群落的个体总量明显增加 .中棉 30、保铃棉与常规棉不防治处理群落的相似系数依次最高 ( 0 82 43)、次高( 0 732 0 ) ,保铃棉与常规棉常规防治居第三 ( 0 3380 ) ,常规棉常规防治与常规棉不防治居第四 ( 0 312 8) ,中棉30与常规棉常规防治最小 ( 0 2 665 ) .各处理多样性指数和均匀度值的高低次序为中棉 30 (分别为 2 3712和0 64 2 8) >常规棉不防治 ( 2 365 4和 0 62 5 1) >保铃棉 ( 2 1364和 0 5 791) >常规棉常规防治 ( 1 0 877和0 2 949) ,优势度次序为常规棉常规防治 ( 0 872 6) >保铃棉 ( 0 35 2 8) >常规棉不防治 ( 0 1178) >中棉 30( 0 10 48) .转Bt基因棉的害虫防治宜采取与常规棉不同的IPM策略和方法 .

转Bt基因棉杂种优势及性状配合力研究

采用 NC 设计方法 ,选用我国构建的 Bt( Bacillus thuringiensis)基因棉 GK3和美国构建的 Bt基因棉新棉 33B等 Bt基因棉为父本 ,配制杂交组合 ,分析了含 Bt基因杂交棉组合的性状优势表现及配合力效应。性状优势分析表明 ,组合的中亲优势和竞争优势明显 ,皮棉产量中亲优势率达 1 0 0 %,竞争优势率达 86.7%,多数品质性状较对照为优 ,表明转 Bt基因棉品系与常规品种间杂种优势利用潜力较大 ;通径分析表明 ,在增产因素中 ,铃重和铃数所起贡献较大 ;配合力分析表明 ,父本间和母本间的 GCA均方值均达显著或极显著水平 ,组合的 SCA均方值除子、皮棉产量性状外 ,其余均不显著 ,在 F1性状的遗传中 ,各性状的加性效应起主导作用 ;F1的性状表型值与父、母本的 GCA呈高度正相关 ,并达显著水平 ,表明选配含 Bt基因杂交组合时 。

盐胁迫下转Bt基因棉的K^+、Na^+转运及SOD活性的变化

通过对转Bt基因棉(苏抗103)和受体棉(苏棉12)在不同浓度盐胁迫条件下的钾钠离子的转运、累积分布以及它们SOD活性和H2O2含量变化的比较,证明了Bt抗虫基因的导入一方面导致棉花植株地上部钾累积增多,根部钾含量降低,从根往地上部的钾转运能力增强,而且根吸收能力也有增强趋势;然而另一方面,受盐胁迫时转Bt基因棉对钾的向上运输选择性减弱,地上部钠积累偏多,盐耐性减弱;SOD活性受盐胁迫影响,下降显著,超氧自由基的清除能力可能受到影响。结果表明,与常规棉有所不同,转Bt基因棉可能不太适宜在盐碱土壤上种植。

转Bt基因棉Bt毒蛋白表达量的时空变化

采用抗体夹心 EL ISA技术 ,对转 Bt基因抗虫棉植株中 Bt毒蛋白含量进行了测定。结果表明 ,Bt基因在所有检测到的器官中均有表达 ,但是不同器官中的 Bt毒蛋白含量明显不同。在苗期全展功能叶中 Bt毒蛋白含量最高 ,根、茎和叶柄中 Bt毒蛋白含量较低 ;在花铃期当日开花的子房中 Bt毒蛋白含量较高 ,雌雄蕊中 Bt毒蛋白较低 ,花瓣及苞叶 Bt毒蛋白含量最低。表明 Bt基因在不同器官中的表达强度存在差异。不同生育期的功能叶中 Bt毒蛋白含量差异显著 ,Bt毒蛋白含量在苗期叶片中最高 ,蕾期次之 ,花铃期最低。随着棉花生长发育进程的推进 ,Bt基因在叶片中的表达强度逐渐减弱。Bt基因在棉花体内的表达随着器官的不同、生育时期的不同而表现出时空动态变化。这可能是人们所观察到的转 Bt基因抗虫棉对棉铃虫抗性呈时空动态变化的根本原因。

转Bt基因棉杀虫蛋白含量时空分布及对棉铃虫产生抗性的影响

采用ＥＬＩＳＡ法（酶链免疫法）、室内初孵棉铃虫生测法和田间棉铃虫为害调查方法，研究和分析了中国构建的 Ｂｔ（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｔｈｕｒｉｎｇｉｅｎｓｉｓ）基因抗虫棉品系ＧＫ３和美国构建的Ｂｔ基因棉品系新棉３３Ｂ的不同生育期以及花铃期不同器官的杀虫蛋白含量、校正死亡率和田间受害率变化趋势以及它们之间的关系。结果表明，转Ｂｔ基因棉Ｂｔ杀虫蛋白含量在棉花生育过程中呈时空动态变化，在时间分布上，各生育期顶尖平展叶表现为：初花期＞蕾期、花铃期＞苗期＞吐絮期；在花铃期，各器官表现为：功能叶、茎尖＞小蕾、幼铃＞花蕊、花瓣、苞叶、老叶。室内生测幼虫校正死亡率与棉株Ｂｔ杀虫蛋白含量高度一致；田间表现与Ｂｔ杀虫蛋白含量有一定的差异，除主要受Ｂｔ杀虫蛋白影响外，棉铃虫取食选择性，以及残存高龄幼虫为害和棉株各部位营养结构等也影响其抗虫性，造成后期棉铃虫主要为害花、蕾和幼铃，两材料抗虫性表现较为一致。

施肥量和环境温度对转Bt基因棉抗虫性的影响

以从美国引进的转 Bt基因棉“保铃棉 32 B”为参考 ,比较鉴定我国自行研制的第一个转 Bt基因棉品种“国抗棉 1号”对棉铃虫的抗性 ,研究温度和肥料等因素对抗虫性的影响。结果表明 :“国抗棉 1号”抗虫性低于“保铃棉 32 B”,抗性等级分别评价为“抗”和“高抗”;随着施肥量的增加 ,转 Bt基因棉对低龄棉铃虫幼虫的抗虫活性和抑制生长作用增强 ,低肥时抗虫性降低严重 ;随温度升高 ,转 Bt基因棉对低龄棉铃虫幼虫的抗虫活性增强 ,低温 ( 1 6℃ )下抗虫活性明显降低 ,但随处理时间的推进 ,高温 ( 36℃ )下迅速生长至高龄的棉铃虫幼虫 ,强迫取食转 B t基因棉 。

转Bt基因棉田与常规棉田节肢动物群落多样性的比较研究

研究了在棉花生长的早期、中期和后期转Bt(bacillusthuringiensis)基因棉和常规棉两种棉田的节肢动物群落、害虫亚群落和天敌亚群落多样性。结果表明 ,GK 12未防治区的节肢动物群落多样性指数和害虫亚群落的多样性指数在棉花生长前期和后期要高于泗棉 3号未防治区 ;GK未防治区的天敌亚群落多样性指数在棉花生长后期高于泗棉 3号未防治区 ,在棉花生长的早期和中期 ,两者的大小没有表现出显著性差异。对影响棉田生态系统 3种多样性指数的因子的方差分析表明 ,棉花品种和化学防治措施的共同作用是影响棉田生态系统节肢动物群落和天敌亚群落多样性指数的主要因子。

转Bt基因棉对棉大卷叶螟种群动态的影响

2年的研究发现,棉大卷叶螟SyleptaderogataFabricius的种群数量在不同棉花品种田均呈现上升趋势,但转基因抗虫棉“国抗2 2”的为害程度及百株虫量均小于亲本对照棉“泗棉3号”,其差异达显著或极显著水平;该虫的室内饲养结果表明,2个棉花品种均有利于棉大卷叶螟的增殖,但“国抗2 2”对棉大卷叶螟的抗性明显优于“泗棉3号”,且对棉大卷叶螟成虫存在一定的产卵排斥效应。

土壤胁迫与温度对转Bt基因棉抗虫性的影响

土壤水分过多和过少均不利于转 Bt基因棉杀虫蛋白的表达 ,土壤涝渍可造成转 Bt基因棉抗虫性的显著下降 ,而土壤干旱的影响则相对较小。低温 ( 1 8℃ )不仅可明显降低转 Bt基因棉抗虫基因的表达活性 ,亦可明显降低已表达于棉株中的杀虫蛋白的抗虫活性。高温 ( 3 8℃ )亦可降低转 Bt基因棉抗虫基因的表达活性 ,但较低温的影响则相对较小 ;高温下已表达于棉株中的杀虫蛋白对低龄棉铃虫幼虫的抗虫活性明显增强。因此 ,应加强转 Bt基因棉田的水肥管理 ,保证转 Bt基因棉抗虫性的高效表达 ,重视各种异常天气后转 Bt基因棉田间的虫量监测 。

Bt毒蛋白在转Bt基因棉中的表达及其在害虫天敌间的转移

以常规棉泗棉 3号作为对照 ,采用酶联免疫生测法 (ELISA)和室内生物测定法 ,研究了转Bt基因棉新棉 33B和GK 12不同组织器官中Cry1Ac或Cry1Ab毒蛋白的表达及其向靶标害虫 (棉铃虫 )、非靶标害虫 (棉蚜 )以及天敌 (龟纹瓢虫 )的传递和影响。研究结果表明 ,新棉 33B各组织器官中Bt毒蛋白的表达量较高 ,为 79 7～ 1390 0ng g鲜重 ,GK 12较低为 16 5～ 2 6 4 0ng g鲜重。在花盛期 ,新棉 33B各组织器官中Bt毒蛋白的表达量依次为 :柱头、花药 >子房、花瓣 >群尖 ;而 5～ 7叶期的初展嫩叶、现蕾初期的幼蕾及花铃期的幼铃表达量相当 ,而且与花盛期群尖的表达量没有明显区别。同样处于花盛期的GK 12 ,其各组织器官中Bt毒蛋白的表达量依次为 :花药 >柱头 >花瓣 >群尖 >子房 ;而 5～ 7叶期的初展嫩叶、现蕾初期的幼蕾及花铃期的幼铃表达量相当 ,而且与花盛期群尖的表达量没有明显差异。常规对照棉的幼铃、花药、柱头以及子房中痕量Bt毒蛋白的存在可能与传粉昆虫等的活动有关。在转Bt基因棉田采集的棉蚜和棉铃虫老龄幼虫 ,其体内均可检测到Bt毒蛋白 ;在新棉33B棉田采集的龟纹瓢虫幼虫和成虫体内也可检测出Bt毒素。当以Bt棉田的棉蚜饲喂龟纹瓢虫时 ,龟纹瓢虫的生长发育、存活以及繁殖等基本没有受到影响。

转Bt基因棉对棉铃虫抗虫性测定方法的研究

采用喂饲法 ,建立了转Bt基因棉叶片和蕾对棉铃虫初孵幼虫的抗虫性测定方法及相应的指标。叶片喂饲法 :第 2～ 3展开叶用浸水的脱脂棉保湿放入玻璃或塑料容器中 ,接 5头初孵幼虫 ,用扎孔的塑料薄膜封口 ,在 (2 7± 1)℃条件下饲养 5d后记录死亡率、存活幼虫发育龄期及危害级别。蕾喂饲法 :每蕾接 2头初孵幼虫 ,控制条件同上 ,喂饲 3d后 ,记录幼虫死亡率和存活幼虫发育龄期。以上方法的建立 ,为转Bt基因棉抗虫性的时空规律与害虫抗性选育和遗传规律的研究提供了较为可靠、简便的方法。

生长前期转Bt基因棉对棉铃虫(Helicoverpa armigera Hübner)的抗性研究

生长前期转 Bt基因棉对低龄棉铃虫幼虫具较强的抗性 ,子叶期抗性最强 ,真叶后下降 ,随后逐渐上升 ,至 1 0叶期达顶点 ,之后又开始下降 ;沿江棉区一代棉铃虫幼虫发生期 ,正处于 Bt基因棉的生长前期 ,转 Bt基因棉对 1龄和 2龄幼虫在较短的时间内即表现出较强的抗虫效果 ,对 3龄和4龄幼虫抗虫效果明显下降 ,但连续取食后全部不能存活 ,对 5龄幼虫抗虫效果较差 ,连续取食后可部分化蛹但化蛹率明显低于对照。同时测定了降雨对生长前期转

湖北棉区转Bt基因棉对棉铃虫的控制作用

20 0 0～ 2 0 0 1年通过田间系统调查 ,表明转Bt基因棉 (品种为GK19)在湖北江汉平原棉区对棉铃虫抗性稳定。试验设 3个处理 :转Bt基因棉化防田 (使用化学农药控制害虫 )、转Bt基因棉自控田 (依靠天敌控制害虫 )及常规棉对照田(利用综合防治措施控制害虫 )。从棉铃虫的第 2代到第 5代整个发生期内 ,即使在不进行化学防治的情况下 ,棉铃虫在Bt棉田的发生量也保持在极低的水平 (最高百株虫量为 12头 )。室内饲养结果表明 ,转Bt基因棉对棉铃虫的生长发育 (幼虫体重、蛹重 )有较为明显的影响 ,使 6龄幼虫体重减少 2 5 6 % ,蛹重减少 18 2 %。棉铃虫幼虫取食转Bt基因棉组织后 ,发育迟缓 ,相对于常规棉喂养的整个发育历期延长 17天 ,使棉铃虫在田间的危害减少至少一个世代。另外 ,接虫试验表明 ,棉铃虫幼虫在常规棉上的取食时间是转Bt基因棉株上的 6 1倍 ,极大地减轻了棉铃虫的危害程度。

不同生育期转Bt基因棉种植对根际土壤微生物的影响

在盆栽种植条件下,比较研究了两个转Bt基因棉(Gossypium hirsutum)与对照棉对根际土壤细菌、放线菌、真菌和主要功能类群及多样性的影响差异。结果表明:两个转Bt基因棉根际土壤均可检测到Bt蛋白,且不同转Bt基因棉根系分泌Bt蛋白量以及Bt蛋白在根际土壤中的降解率不同。与各自对照相比,转Bt基因棉对细菌和真菌生长繁殖有促进作用,对放线菌、好气固氮菌和钾细菌数量没有显著影响。苗期和花期转Bt基因棉均可显著提高氨化细菌、显著降低无机溶磷菌数量,花期均可显著提高好气纤维分解菌、显著降低有机溶磷菌数量,‘Bt冀668’苗期也可显著提高好气纤维分解菌数量。转Bt基因棉根际土壤好气纤维分解菌、有机和无机溶磷菌多度发生了变化。尽管功能类群总数转Bt基因棉高于各自对照常规棉,但群落多样性和均匀度都有所下降,优势集中性表现明显,且花期转Bt基因棉多样性参数值以及功能类群数量的变化幅度大于苗期。

棉铃虫对转Bt基因棉的抗性筛选及遗传方式的研究

通过室内筛选获得了棉铃虫Helicoverpaarmigera (H櫣ｂｎｅｒ)对转Bt基因棉的抗性种群 ,并在此基础上进行了抗性遗传方式的研究。试验结果表明 :经 16代筛选 ,棉铃虫对转Bt基因棉的抗性倍数上升到 43 3倍。筛选过程中 ,棉铃虫 7日龄幼虫的体重和成虫羽化率变化明显 ,被选为确定筛选剂量的标准。敏感与抗性棉铃虫杂交 ,正交、反交的显性度都小于 0、杂交过程中雌雄性比基本接近 1∶1、假设抗性基因为单基因时的χ2 值较低 ,因此 。

转Bt基因棉的抗虫性研究简报

转Ｂｔ基因棉的抗虫性研究简报ＰｒｅｌｉｍｉｎａｒｙＳｔｕｄｙｏｎＲｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆＴｒａｎｓｇｅｎｉｃＢｔＣｏｔ－ｔｏｎｔｏＩｎｓｅｃｔＰｅｓｔｓ培育和利用转Ｂｔ基因棉是治理抗性棉铃虫最经济、有效的途径之一，由中国农业科学院棉花研究所采用生物技...

应用单雌系F_2代法检测棉铃虫对转Bt基因棉抗性等位基因的频率

用单雌系 F2 代遗传方法检测了棉铃虫对转Bt基因棉 (新棉 3 3 B) Bt毒素蛋白的抗性等位基因频率。研究结果表明 ,河北邱县转 Bt基因棉新棉 3 3 B只种植 1年的情况下 ,棉铃虫自然种群中抗性等位基因的频率 >5.8× 1 0 - 3 ,该方法的灵敏度比区分剂量法和机率分析 (抗性倍数 )法高一个数量级以上。文章还对转

转Bt基因棉秸秆还田利用对土壤肥力的影响

随着转基因的快速发展,大量转Bt棉秸秆的合理利用和处理是不可忽视的重要课题之一。为明确Bt棉秸秆还田利用的可行性和安全性,本研究以不同抗虫转Bt基因棉和常规棉花‘泗棉3号’为研究材料,在分别种植1、2年后将秸秆机械粉碎后原位还田,测试土壤中Bt蛋白残留量、土壤酶活性及养分含量的变化,分析Bt棉秸秆原位还田对土壤肥力特性的影响。研究结果表明,秸秆还田40 d后,Bt棉样地土壤中Bt残留蛋白检测值较低,均与非转基因棉样地无显著性差异。棉秸秆还田后,土壤脲酶、蔗糖酶、蛋白酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶活性皆较秸秆还田前增加,但土壤纤维素酶活性较之前降低。棉秸秆还田使土壤中有机质、有效磷、碱解氮、速效钾和全氮等养分含量及pH明显增加,而Bt抗虫棉与常规棉秸秆还田后对土壤肥力的影响不存在显著差异。对土壤综合肥力指数评价结果表明,秸秆还田对土壤肥力提升与Bt棉抗虫水平无关,土壤肥力指数在两年间由Ⅲ级水平上升至Ⅱ级水平。综上,Bt棉花秸秆还田不会造成土壤综合肥力降低,相反能有效提升土壤肥力;同时还田利用措施可对转基因植株有效灭活,与转基因植物秸秆利用和无害化处理要求相契合。生产中用于Bt转基因棉花秸秆利用和处理在一定程度上是安全可行的。

转Bt基因棉在山东棉区的抗虫特性及棉田害虫发生与防治

针对转 Bt基因抗虫棉正在大面积推广的实际 ,研究调查了转 Bt基因棉的抗虫效果与抗虫特点、山东棉区棉铃虫区域种群分布变化和棉田主要害虫及其天敌的发生消长规律 ,提出了以合理布局、尽量推迟和减少化防用药、以及最大限度地保护利用天敌为核心的合理利用转