转基因抗虫玉米CM8101对根际土壤主要理化性质和功能酶活性的影响

为了评价转基因抗虫玉米CM8101对土壤生态系统的影响,本实验研究了其对土壤主要理化性质和功能酶活性的影响。连续2年,在玉米苗期、花期和成熟期,采用抖落法采集根际土壤样品,通过室内测定,分析了转基因抗虫玉米CM8101对根际土壤含水量、pH、脲酶和酸性磷酸酶活性的影响。与对应的非转基因玉米相比,转基因抗虫玉米CM8101的根际土壤含水量、pH、脲酶和酸性磷酸酶活性没有显著性变化,说明转基因抗虫玉米CM8101对土壤生态系统具有安全性。

抗虫耐除草剂转基因玉米示范种植技术

2021年国家启动了转基因玉米、大豆产业化试点工作,在科研试验田开展;2022年将试点种植范围扩大到部分农户;2023年试点种植范围扩大到5个省区20个县。其中赤峰市翁牛特旗和宁城县作为2023年国家生物育种产业化试点旗县,承担着6.3万hm^(2)国家转基因玉米的试点任务。内蒙古自治区赤峰市在推进国家生物育种产业化试点过程中,在试点县建立了多个展示示范区,开展了一系列品种比对及种植技术比对试验,总结出一套适宜全市转基因玉米栽培管理的技术,为全市转基因玉米示范推广提供了技术支撑,以推动生物育种产业化扩面提速。

我国转基因抗虫耐除草剂玉米产业化应用面临的机遇与挑战

玉米是我国重要的粮食作物和饲料作物,虫害和杂草防治是我国玉米生产面临的重大瓶颈问题。转基因抗虫耐除草剂玉米的应用能够减少农药使用量,在提高玉米产量、提升玉米收获品质方面具有重要作用。自1996年国外转基因抗虫耐除草剂玉米商业化应用以来,有效控制了玉米螟和草地贪夜蛾等鳞翅目害虫的为害,降低了除草成本,经济效益、社会效益和生态效益十分显著。对近10年来全球和我国转基因抗虫耐除草剂玉米的产业化发展现状进行了综述,分析了我国转基因抗虫耐除草剂玉米产业化面临的机遇与挑战,并为加快推进我国转基因玉米产业化应用提供了建议。

转基因抗虫耐除草剂玉米瑞丰125 Cry1Ab/Cry2Aj杀虫蛋白的时空表达分析

玉米是我国最重要的粮食作物之一,虫害会造成严重的品质和产量损失,转Bacillus thuringiensis(Bt)基因抗虫玉米为玉米害虫的防治提供了新途径。转Bt基因抗虫玉米的抗虫性与外源杀虫蛋白表达量具有密切的关系,明确Bt杀虫蛋白在不同生育期和不同器官中的表达量,对害虫的综合防治和农业转基因生物安全管理具有重要意义。连续两年采用酶联免疫吸附法(ELISA)测定了9个地点种植的瑞丰125不同器官中Cry1Ab/Cry2Aj杀虫蛋白表达量,对比分析了玉米拔节期(V6-V8)叶片、抽雄期(VT)雄穗、吐丝期(R1)叶片和花丝、成熟期(R4)叶片和籽粒的Bt杀虫蛋白含量,结果表明Bt杀虫蛋白表达量在不同玉米器官中差异较大。2年9个地点的数据整体上呈现出叶片中Cry1Ab/Cry2Aj杀虫蛋白表达量较高,而籽粒中Cry1Ab/Cry2Aj杀虫蛋白表达量较低的规律。9个地点种植的瑞丰125的Cry1Ab/Cry2Aj杀虫蛋白表达量有所差异,但差异整体较小。

全球转基因抗虫玉米专利布局及对我国的发展建议

转基因抗虫玉米在我国具有良好商业化应用前景,通过分析其全球专利布局,以厘清全球转基因抗虫玉米技术研发格局、洞悉技术发展趋势,明确我国该领域技术发展差距,为合理部署我国转基因抗虫玉米技术创新,有序推进其产业化发展、完善知识产权布局与保护,提供数据支撑。基于专利信息,采用文献计量法从时间、地域和研发主体等维度梳理全球转基因抗虫玉米技术研发格局,通过文本聚类和技术发展路线分析,明晰转基因抗虫玉米技术研发热点、发展历程及未来发展趋势。结果显示,当前全球转基因抗虫玉米技术研发趋于成熟,美国和中国是主要技术来源国,美国在专利规模、全球化布局和产业化发展方面优势显著,国际种业巨头专利储备丰富,布局地域广泛。表达载体构建是该领域的重点技术,多重抗虫基因组成的嵌合基因和多抗虫基因表达盒组合是其未来发展方向。我国在专利申请规模、全球化布局和产业化发展方面尚有差距,在表达载体构建和检测方法方面的专利布局仍有不足。建议我国以基因表达载体构建技术为重点优化技术研发布局、积极培育种企创新能力强化其创新主体地位,进一步提升知识产权保护水平及全球化布局战略意识。

转基因抗虫耐除草剂玉米MON87411精准定量检测方法的建立

【目的】抗虫耐除草剂玉米MON87411是孟山都远东有限公司利用农杆菌介导方法研发的玉米转化体,已获得我国进口用作加工原料的农业转基因生物安全证书。为满足生物安全监管的要求,亟需建立该转化体的定量检测方法。【方法】根据抗虫耐除草剂玉米MON87411的两端旁侧序列信息设计引物和Taqman探针,进行引物筛选、特异性检测、PCR体系优化、标准曲线建立、正确度及精密度检测、检出限及定量限测试、微滴数字PCR方法验证等。【结果】该方法能特异、定量地检测出抗虫耐除草剂玉米MON87411转化体成分,检出限低至10拷贝,定量限为40拷贝。对测试样品定值准确,经微滴数字PCR方法验证结果一致。【结论】本方法为该新品种转基因玉米品系的精准定量提供了一种新的检测方法,为生物安全监管提供了有效的技术支撑。

转基因抗虫玉米发展现状与展望

玉米属于目前较为重要的粮食作物,因其产量大且经济效益高而得到了广大种植户的欢迎。但是玉米在生长过程中,会受到不同害虫的综合影响,进而在实际产量与质量上存在有较多波动。对玉米生长造成损害的昆虫多为鳞翅目、鞘翅目、双翅目等昆虫,而Bt杀虫蛋白能够帮助玉米提高对这类害虫的抵抗能力,并实现降低昆虫活性以及毒杀。在近年发展当中,这类杀虫蛋白已被应用发到转基因玉米培育当中,培养出的Bt基因玉米也得到了一定的推广,由此要对这类玉米的发展现状进行分析。

转基因抗虫玉米对草地贪夜蛾的防控

作为世界范围内重要的粮食作物,玉米的健康生长备受关注。随着种植面积的增大导致玉米病虫害大幅增加。草地贪夜蛾是近几年入侵我国的一种重大农业害虫,已经对玉米造成了极大的危害。由于其并非本国新生物种,在入侵我国之前已经接受过多国的化学药剂防控,具有极强的抗药性。转基因作物技术作为全球研发热点,且转基因抗虫作物在我国逐渐走向成熟,为我国主要经济作物的发展提供了新的机遇,因此培育和种植转基因抗虫玉米成为解决草地贪夜蛾的关键。

转Cry1Ab-Ma基因抗虫玉米CM8101对白符跳和赤子爱胜蚓的影响

白符跳Folsomia candida和赤子爱胜蚓Eisenia fetida是土壤生态系统中的重要指示动物。本文采用酶联免疫吸附剂法(ELISA)测定转Cry1Ab-Ma基因抗虫玉米CM8101完熟期叶片、茎秆、根组织的Cry1Ab-Ma蛋白含量,并通过在培养基和土壤中添加转基因玉米CM8101残体分别饲养白符跳和赤子爱胜蚓,研究了转基因玉米CM8101对白符跳存活率和赤子爱胜蚓生长发育及繁殖的影响。结果表明,在叶片、茎秆、根组织中均能检测到Cry1Ab-Ma蛋白,含量介于1.06-4.66μg/g鲜重之间;转基因玉米CM8101较之非转基因对照郑58,对白符跳的存活率,赤子爱胜蚓的存活率、体重变化量、蚓茧量和孵化幼蚓量均无显著影响,可初步推断转基因玉米CM8101在两个月内对土壤动物无安全风险。

抗虫转基因玉米研究初报

转基因抗虫玉米是控制危害玉米生产的玉米螟的新方法。本文就此对常规自交系进行抗虫性改良 ,转基因供体材料较常规自交系具有较高抗性。中度抗性材料对于玉米螟反应弹性比较大 ,容易受到大的危害。在转育世代中 ,抗性植株出现的比例较少 。

转基因抗虫玉米环境安全性及我国应用前景

转基因抗虫玉米在生产上应用对于促进玉米增产、保障国家粮食安全具有巨大潜力。种植转基因玉米的环境安全性是公众对于应用这一生物技术产品最为关心的问题。本文从基因漂移、对玉米田节肢动物多样性的影响、靶标害虫的抗性及其治理策略和转基因抗虫玉米研发应用现状及其经济效益等方面对转基因抗虫玉米的生态影响研究进行了回顾,分析了种植转基因抗虫玉米的潜在生态风险,展望了我国转基因抗虫玉米的应用前景。

转基因抗虫玉米Bt蛋白表达量的研究

应用酶联免疫吸附测定法(ELISA)定量检测转基因抗虫玉米不同生长期不同部位的Bt蛋白表达量。结果显示:Bt毒蛋白在玉米乳熟末期的第15叶中表达量(0.225%)最高,在花粉中表达量(0.011%)最低。叶、茎、髓、花丝、穗轴及粒的Bt蛋白含量及比例随着作物的生长呈上升的趋势。Bt毒蛋白最低检出量为0.5ng/mL。

农杆菌介导Cry1 Ab/Ac抗虫转基因玉米植株的获得

转基因技术的迅速发展有效地打破了物种间的遗传壁垒,从而加快了优良基因定向聚合的进程,然而遗传转化率低及转基因安全问题成为制约其进一步发展的限制因素。基于此,本研究以玉米自交系H99为材料,将Ac/Ds双元表达载体(包含抗虫Cry1 Ab/Ac基因和gfp报告基因等)通过农杆菌介导法转入由110粒玉米幼胚诱导出的愈伤组织中,获得28株抗性转基因植株。经PCR及RT-PCR的验证结果显示,其中8株为含有Cry1 Ab/Ac目的基因且该基因有效表达的阳性植株,转化效率达7%。通过农杆菌介导法所获得的玉米转基因植株为今后剔除抗生素筛选标记,从而获得安全的玉米抗虫新种质提供了遗传材料。

抗虫抗除草剂转基因玉米HiII-NGc-1的遗传稳定性分析

目的基因和目标性状遗传稳定性是转基因植物新品种选育和产业化的重要前提。以进入农业部环境释放的抗虫抗除草剂双价转基因玉米Hi II-NGc-1为试验材料,采用PCR、RT-PCR和免疫试纸条技术检测转基因玉米连续3代目的基因cry NGc和bar整合及表达的遗传稳定性,采用心叶期除草剂草铵膦抗性鉴定和心叶期/穗期亚洲玉米螟抗性鉴定实验详细分析了目标性状的遗传稳定性。研究结果表明:Cry NGc和PAT蛋白在Hi II-NGc-1中连续3代遗传稳定,高世代稳定耐受正常5倍大田除草剂草铵膦使用浓度,心叶期和穗期高抗亚洲玉米螟性状稳定,具有潜在的产业化应用价值。转基因玉米Hi II-NGc-1目的基因和目标性状遗传稳定性的明确为开展下一步生物安全评价奠定了基础,对复合性状转基因抗虫抗除草剂玉米新品种的选育和产业化具有重要意义。

抗虫转基因玉米研究

目前抗虫转基因玉米产品的检测方法主要有PCR(聚合酶链式反应)和ELISA(酶联免疫吸附法)等;鉴定方法主要有抗生素鉴定法和直接接虫鉴定法。随着抗虫转基因玉米的大面积商业化种植,其所带来的生态安全问题也不可忽视,包括花粉漂(飘)移,对非目标害虫、土壤生态系统和蝶类昆虫的影响等。

抗虫耐除草剂转基因玉米SW-1目标性状测试及多重PCR检测

以转基因玉米IE034和12-5为亲本,通过杂交复合获得同时含有cry1Ie、cry1Ab/cry2Aj和G10evo-EPSPs基因的复合性状转基因玉米SW-1。农艺性状检测证明SW-1同时具有抗虫和耐除草剂的特性。通过引物特异性筛选、退火温度和引物浓度等条件优化,建立了SW-1的多重PCR检测体系。多重PCR检测体系所用的内标基因为zSSIIb,反应体积为30μL,最佳退火温度为62℃,各引物加入量为0.3μL(10μmol/L)。利用此多重PCR检测体系,当产品中SW-1的质量百分比超过0.5%时,目标基因cry1Ie、cry1Ab/cry2Aj和G10evo-EPSPs都能同时被检测出来。研究结果为复合性状转基因玉米SW-1的分子特征检测提供了良好的技术支撑,同时也为含有cry1Ie、cry1Ab/cry2Aj和G10evo-EPSPs基因的其他转化体的多重PCR检测提供了科学数据。

转基因抗虫玉米的定量检测

建立高效、快速、准确的抗虫转基因玉米MIRl62转化体特异性实时荧光PCR（real—timePCR）检测方法。采用SYBRGreenI和Taqman探针2种定量方法对抗虫转基因玉米MIRl62进行了检测研究。SYBRGreenI法MIRl62转化体特异性片段和内标基因zSSIlb的熔解曲线均表现为单一峰，扩增特异性强；二者的扩增效率均在90％100％之间，标准曲线相关系数帮均大于0．998。2种定量方法的检测限（LOD）均为24个拷贝，定量限旺D0为48个拷贝，灵敏度较高。重复测试结果表明，SYBRGreenI法的标准偏差（㈣变化范围为0．05～0．13，相对标准偏差（RSD）范围为0．17％～0．40％，Taqman探针法的SD变化范围为0．03～0．14，RSD范围为0．11％～0．44％，说明2种定量检测方法具有良好的重复性和精密度。对MIRl62含量为3％、1％和0．5％的混合样品的定量结果为：3．13％、1．09％、0．53％（SYBRGreenI法）和3．07％、1．02％、0．50％（Taqman探针法），RSD均小于10％，T检验分析表明2种定量方法定值结果差异不显著。本研究建立的2种实时荧光定量PCR均可有效对转基因玉米MIRl62进行定量检测，可根据不同实际需求及实验室条件进行选择相应的检测方法。

转基因玉米CM8101特异性定性PCR检测方法

旨在为转基因安全监管提供技术支撑,本研究建立了转基因玉米CM8101定性检测方法。根据CM8101转基因玉米插入序列信息,于3′端侧翼序列处设计PCR引物。通过扩增体系优化、特异性测试、灵敏度测试、稳定性测试等技术参数的测试建立了转基因玉米CM8101定性检测方法。结果表明:本特异性检测方法各项参数符合相关转基因分子检测标准的要求,具有良好的品系特异性,方法检测灵敏度可达0.1%。CM8101是中国自主研发的具有产业化应用前景的转基因玉米新品系,本方法为品系和其衍生产品的鉴定提供技术手段。

转基因玉米对5种储藏物昆虫的影响

[目的]研究转基因玉米种子对储藏物昆虫的影响。[方法]通过比较转基因玉米和非转基因玉米营养成分的差异,分析转基因玉米对5种储藏物昆虫取食偏好性、体重和体长的影响。[结果]转基因玉米较非转基因玉米有更高的蛋白质含量,二者主要营养成分含量差别不大;与非转基因玉米相比,赤拟谷盗、锈赤扁谷盗和玉米象显著偏好选择转基因玉米,而米象和锯谷盗显著偏好选择非转基因玉米;转基因玉米对5种储藏昆虫的体长均没有显著影响,但取食转基因玉米饲料后赤拟谷盗、锈赤扁谷盗和锯谷盗的体重分别增加了约0.55、0.64和0.42倍,玉米象和米象的体重分别降低了约26.78%和33.15%。[结论]转基因玉米对不同昆虫的选择偏好性影响不同,增加了粉食性昆虫的体重,降低了蛀蚀性昆虫的体重。该研究结果将为指导转基因玉米的品种选育以及其产后储存期间害虫的防治提供科学依据。

转基因抗虫玉米商业化种植层面经济影响的国际比较

转基因抗虫玉米（Bt玉米）能够提高单产、减少农药的使用量，其商业化种植生产层面的影响主要体现在单产和成本收益两个方面，针对这两个方面，本文综合了全球几个转基因玉米种植国家的相关研究．进行了分析和讨论。