抗除草剂水稻新品系“E32HR”的选育

以基因枪法转化获得的转bar基因水稻"HR"为供体亲本,两系法亚种间杂交稻优势组合"65396"的恢复系"E32"为受体亲本,经过4次回交转育成对除草剂Basta具有稳定抗性的水稻新品系"E32HR"。对"E32HR"及其杂种"培矮64S/E32HR"的主要农艺性状进行比较分析的结果表明,除了"E32HR"的株高明显高于"E32"以外,其余性状均无明显差异。文中对转基因育种与常规育种的结合以及抗除草剂水稻的利用等问题进行了讨论。

转基因抗除草剂水稻对稻田叶冠层节肢动物群落多样性的影响

转基因抗除草剂水稻可能对稻田节肢动物产生影响。对转Bar基因抗除草剂籼稻"Bar68-1"和非转基因对照"D68"稻田叶冠层节肢动物群落的结构和特征进行调查、比较。结果显示,转基因水稻和非转基因对照水稻间的冠层节肢动物各亚群落中相对丰盛度高的物种(科)具有较大相似性,但在相对丰盛度低的科上有所差别;除2007年不喷药处理区天敌亚群落的Simpson指数(D)有差异外,转基因与非转基因对照稻田之间叶冠层节肢动物群落、亚群落的多样性指数(物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、Simpson优势集中性指数)差异不显著;在水稻分蘖中期、分蘖末期、齐穗期和乳熟期等4个生育期,95.3%的稻田节肢动物群落主要参数时间动态的品种间差异不显著。研究结果表明转Bar基因抗除草剂水稻"Bar68-1"对稻田叶冠层节肢动物的群落组成和多样性无显著影响。

从无芒稗花粉活力评价其与转基因抗除草剂水稻基因漂移的可能性

为给转基因抗除草剂水稻和稗草间的基因漂移研究提供必要的信息,探寻了无芒稗(Echinochloacrusgalli var.mitis)花粉活力及其测定的最佳方法,并利用该方法测定了无芒稗开花盛期后离体和活体条件下不同时间的花粉活力。结果表明无芒稗开花盛期取样离体条件下花粉活力下降较快,3 h后花粉活力只有5.41％,活体条件下花粉活力下降较慢,3 h后仍有17.31％的花粉有活力。这说明无芒稗花粉在水稻开花时仍有部分保持活力,因而存在潜在的基因漂移可能性。同时用最佳培养基法测定了不同条件处理下(紫外灯照射,反复冻融,黑暗放置)无芒稗花粉活力,结果表明无芒稗花粉在不利环境条件下活力难以保持。

抗除草剂转基因水稻对稻纵卷叶螟田间自然种群的影响

[目的]明确抗除草剂转基因水稻对非目标生物的影响。[方法]以稻纵卷叶螟为指示物种,调查其在抗除草剂转基因籼稻‘Bar68-1’稻田与非转基因亲本对照‘D68’稻田的种群密度、发育进度以及水稻的受害程度。[结果]在转基因和非转基因稻田中,除2007年水稻乳熟期外,稻纵卷叶螟幼虫的发生密度无显著差异;稻纵卷叶螟不同龄期幼虫比例(%)在转基因稻田与非转基因稻田之间表现出较高的一致性;除2007年分蘖末期外,处理与对照间的单株受害叶片数和卷叶率(%)差异均不显著;转基因水稻与对照植株的卷叶指数(%)表现基本一致。[结论]转基因抗除草剂水稻‘Bar68-1’对非目标物种稻纵卷叶螟不造成影响。

抗除草剂基因(BAR)转基因水稻的毒性试验

为了对抗除草剂基因 (BAR)转基因水稻进行安全性评价 ,对该样品进行了急性毒性试验、致突变试验及 30天喂养试验。结果大、小鼠经口 L D5 0 >2 1.5 g/ kg BW,无致突变作用 ,30天喂养试验 16、32、6 4g/kg BW各剂量组大鼠生长发育、体重、食物利用率、血常规、脏体比及病理组织学观察等指标与阴性对照组比差异均无显著性 ,无作用剂量为 6 4g/ kg BW。提示抗除草剂基因 (BAR)转基因水稻食用是安全的。

温室条件下抗除草剂转基因水稻与杂草稻杂交和回交后代的适合度分析

在温室条件下,将抗除草剂转基因水稻Y0003和99-1与马来西亚杂草稻和国内安徽塘稻人工授粉获得的携带抗性基因的F1、F2与相应杂草稻回交,统计回交结实率和携带抗性基因的比例,并对携带抗性基因的杂交/回交代的适合度进行了测定,综合判断抗性基因漂移的风险。研究表明,在人工授粉的条件下,携带抗性基因的杂交代都能与相应的杂草稻回交并结实,结实率为15%～60%。F1的种子绝大多数都对草丁膦表现出了良好的抗性,F2和回交代分别表现为3∶1和1∶1的抗性分离比例,符合孟德尔遗传规律。适合度研究表明,杂交代、回交代与相应的杂草稻相比没有明显差异,大多数的杂交种的适合度和回交代相差不大,个别杂交代的适合度没有回交代高。以上研究结果表明在无除草剂选择压下,携带转基因水稻Y0003和99-1的抗性基因的2种杂草稻的杂交和回交后代有在适宜环境条件下生存定植的可能性。

UV-B辐射增强对抗除草剂转基因水稻CH_4排放的影响

在大田条件下,研究了UV-B(ultraviolet-B)辐射增强对抗除草剂转基因水稻及亲本常规水稻甲烷(CH4)排放的影响。UV-B辐射设2水平,即对照(CK,自然光),增强(Elevated,14.4 kJ·m-·2d-1),相当于南京地区大气臭氧耗损25%的辐射剂量。结果表明,UV-B辐射增强并没有改变稻田CH4排放通量的季节性变化规律。与对照相比,UV-B辐射增强显著提高CH4排放通量和累积排放量。水稻分蘖期CH4累积排放量最高,占全生育累积排放量的51.55%—61.01%;其次是拔节至孕穗期,占20.00%—26.64%。抗除草剂转基因水稻的CH4排放通量和累积排放量显著低于亲本常规水稻。研究说明,UV-B辐射增强下种植抗除草剂转基因水稻对于减缓稻田甲烷排放有积极意义。

控释氮肥对抗除草剂转基因水稻田土壤甲烷排放的影响

采用温室盆栽和静态箱-气相色谱法,研究了控释氮肥对抗除草剂转基因水稻和亲本常规水稻稻田土壤甲烷(CH4)排放的影响。供试土壤为潴育型水稻土,氮肥种类为尿素和控释氮肥。结果表明,与对照(尿素)相比,控释氮肥提高了水稻分蘖数、株高、生物量及产量。水稻品种对CH4季节性排放规律没有明显影响,CH4排放通量基本表现为,自水稻移栽后逐渐升高,移栽后62—92 d出现峰值,而后逐渐降低至水稻收获。与对照相比,控释氮肥可显著降低CH4排放通量和全生育期累积排放量。抗除草剂转基因水稻稻田土壤CH4排放通量和累积排放量均显著低于亲本常规水稻。研究认为,一次性基施控释氮肥和种植抗除草剂转基因水稻对有效减缓稻田甲烷排放具有重要意义。