复合性状转基因水稻B2A68在南京地区杂草化的风险评估

为评估复合性状转基因水稻B2A68大规模推广后演化为杂草的生态风险,在农田生态环境下比较了抗虫抗除草剂复合性状转基因水稻B2A68、抗除草剂转基因水稻Bar-68和常规稻宁粳46的生存竞争能力、繁育能力、落粒性、萌发能力、种子活力保存能力。结果表明,无论在适宜期还是非适宜期,直播和移栽条件下的B2A68与Bar-68的生存竞争能力和繁育能力均无显著差异,而与常规稻相比,B2A68也没有表现出明显的优势。B2A68与Bar-68的落粒性无显著差异,但显著优于常规稻,3种水稻的落粒性处于中等水平。田间自生苗调查结果显示,3种水稻均无自生苗出现。收获的水稻种子进行了萌发和埋藏试验,结果显示,3种水稻的萌发率无显著差异,播后7 d时的萌发率均在90%以上;在浅埋和深埋处理下,种子活力随着时间延长而下降,但2种转基因水稻种子活力显著低于常规稻。以上结果表明,复合性状转基因水稻B2A68在南京地区演化为杂草的可能性较小。

复合性状转cry2A^(*)/bar基因水稻T2A-1与杂草稻F_(1)、F_(2)、F_(3)的适合度

[目的]本文旨在评价复合性状转cry2A^(*)/bar基因水稻T2A-1向杂草稻基因漂移的生态风险。[方法]在农田非竞争环境下,以T2A-1、受体水稻‘明恢63’及其分别与江苏泰州(WRTZ)、广东茂名(WRMM)、湖南益阳(WRYY)杂草稻的杂交后代(以T2A-1为父本的抗性后代F_(1)+、F_(2)+、F_(3)+,以MH63为父本的非抗性后代F_(1)-、F_(2)-、F_(3)-)为材料,评价T2A-1与杂草稻杂交后代的适合度。[结果]抗性基因在杂交后代中的传递符合孟德尔遗传规律;外源抗虫基因的导入显著降低抗性杂交后代的靶标虫压。虽然抗性杂交后代与相应非抗性杂交后代的部分适合度指标存在差异,但总相对适合度均无显著差异;抗性杂交后代总相对适合度显著高于或相当于相应杂草稻,且随杂交代数的增加无显著变化。抗性杂交后代与相应非抗性杂交后代的落粒率均无显著差异,除F 1TZ+、F 2TZ+与WRTZ相当外,其他杂交后代的落粒率均显著低于相应杂草稻。F 2和F 3在3和20 cm埋藏120 d后,只有27.75%~41.75%的F 2TZ+和F 3TZ+种子具有活力。[结论]在低虫压下,WRMM、WRYY的抗性杂交后代与杂草稻相比尽管具有相似或较高的营养和生殖能力,但落粒性和种子越冬能力较低,而WRTZ的抗性杂交后代种子虽然具有越冬能力,但落粒率较低,且从三代抗性杂交后代适合度变化来看,并无适合度提高的风险。因此在无除草剂选择压下T2A-1向杂草稻基因漂移可能引起的生态风险较低。

复合性状转cry2A^*/bar基因水稻T2A-1的生存竞争能力

[目的]本文旨在为评估复合性状转cry2A^*/bar基因水稻T2A-1自身杂草化的风险。[方法]在农田生态环境下,以T2A-1、受体水稻‘明恢63’(MH63)、南京本地常规籼型水稻‘中莲恢510’(LC)和江苏泰州杂草稻(WRTZ)为试验材料,测定供试材料在单种或混种条件下的营养和生殖生长指标,结合落粒性和种子生存能力,评价T2A-1的生存竞争能力。[结果]T2A-1、MH63、LC和WRTZ出苗率为92.62%~98.35%。T2A-1与MH63的抽穗期相同,为9月12日,但晚于LC 2 d,晚于WRTZ 5 d。在单种条件下,T2A-1的相对竞争能力与MH63及LC相当,显著高于WRTZ。在混种条件下,T2A-1的相对竞争能力与MH63相当,显著高于LC和WRTZ。T2A-1的落粒率(4.17%)与MH63(3.69%)相似,两者均显著低于LC(9.50%)和WRTZ(11.29%)。T2A-1的种子生存能力与MH63相似,均显著高于LC,显著低于WRTZ。[结论]在本试验条件下,T2A-1的竞争能力与受体水稻相当,但高于当地常规水稻,结合落粒性低和种子生存能力弱来综合分析,T2A-1的自身杂草化的风险较低。

转cry2A*/bar基因水稻与杂草稻杂交后代的苗期生长特性

【目的】考查转cry2A*/bar基因水稻T2A-1与杂草稻的杂交后代苗期特性,为评估T2A-1抗性基因向杂草稻漂移可能引起的生态风险提供参考。【方法】在水培条件下,以T2A-1、受体水稻明恢63(MH63)、来源于江苏泰州、广东茂名、湖南益阳的3种杂草稻(分别命名为WRTZ,WRMM,WRYY)及其杂交F_(1)~F_(4)为试验材料(以T2A-1为父本或母本的携带转基因的为抗性杂交后代,以受体水稻为父本或母本的为非抗性杂交后代),测定供试材料种子发芽力,幼苗在正常氮(40 mg/L)和低氮(20 mg/L)下的株高、整株干物质量以及根长、不定根数、平均直径等8个根系指标,计算根系总体发育指标,评价T2A-1与杂草稻抗性杂交后代的苗期生长特性。【结果】抗性杂交后代的发芽力与非抗性杂交后代相当,但较杂草稻弱。在正常氮条件下,T2A-1与MH63以及抗性杂交后代与非抗性杂交后代的苗期生长指标相当;抗性杂交后代与相应杂草稻相比,WRMM杂交后代的株高显著低于WRMM,但整株干物质量与根系总体发育指标相当;WRYY杂交后代各苗期生长指标均与WRYY相当;WRTZ杂交后代株高显著高于WRTZ,但整株干物质量及根系指标均显著低于WRTZ。在低氮环境下,抗性杂交后代各苗期生长指标均显著低于或相当于非抗性杂交后代;抗性和非抗性杂交后代的相对根系发育指标均显著低于相应的杂草稻。【结论】T2A-1与杂草稻的抗性杂交后代的苗期生长特性在正常氮条件下相当于或低于亲本杂草稻,但在低氮条件下,总体上均显著弱于杂草稻。