转基因741杨与非转基因741杨木材物理力学性质差异

本研究对田间试验林中8年生转基因741杨与非转基因741杨木材物理力学性质进行了对比分析。结果表明,转基因741杨的横纹抗压比例极限应力除了全部弦向略低于非转基因741杨外,干缩性、抗弯强度、顺纹抗压强度转基因741杨均高于非转基因741杨。除了干缩性差异不显著外,大部分性质差异显著,均达0.01极显著水平。抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗压强度和木材横纹全部径向抗压极限应力差异达0.01极显著水平。绝干密度、弦面握钉力和冲击韧性差异达0.05显著水平。其余性质的差异并不显著。

转基因741杨与非转基因741杨木材化学组成与化学性质研究

对转基因741杨与非转基因741杨木湿心材化学组成与化学性质进行测定与分析,旨在为生产加工提供基础数据。结果表明:各项化学组分含量和化学性质在2种杨木树干的不同部位间均存在不同程度的变异。聚戊糖、木质素、冷水抽出物、热水抽出物、1%NaOH抽出物和苯醇抽出物在杨树的平均含量中,转基因741杨分别较非转基因741杨高5.38%,3.41%,76.96%,19.33%,4.16%和51.05%;非转基因741杨与转基因741杨在pH值、酸缓冲液、碱缓冲液和总缓冲液中在杨树不同部位总体表现为上部明显高于中部和下部,而与UF胶的固化时间在2基因型杨树间上部、中部和下部间没有明显差异;且转抗虫基因杨木湿心材的化学组成和化学性质在同一棵树内的变异比非转抗虫基因的大。

转基因741杨对桑天牛的抗性鉴定

利用树上套笼接虫方法 ,对 18个转Bt基因和凝集素基因的 74 1杨无性系进行了抗桑天牛特性鉴定 ,初步确定了P10、CC11、CC2 5、CC5 3等 4个抗天牛无性系和 1个轻感天牛无性系P2 2。

转基因741杨节肢动物群落主要害虫及天敌的动态变化

在时间序列过程中,转基因741杨对目标害虫鳞翅目食叶害虫表现出持续的抗性,其数量明显减少,高抗和中抗741杨之间差异不大。研究表明,转基因741杨对目标昆虫和非目的植食性害虫存在负效应,而对天敌和中性节肢动物组成和发生无明显负作用。因而在制定害虫综合治理策略和途径上宜采取与对照741杨不同的措施,抗性株系应以生态调控为主。

转基因741杨林节肢动物群落结构的研究

研究了不同抗虫性的转基因 74 1杨节肢动物群落的组成结构及节肢动物群落、害虫亚群落、天敌亚群落的丰富度、优势度、均匀度和多样性指数 ,并对不同抗虫性转基因 74 1杨的节肢动物群落进行相似性分析 .结果表明 ,转基因74 1杨能明显降低群落中食叶害虫的数量 ,同时 ,使群落中食叶害虫优势种的优势度降低 .随抗虫性的增强 ,害虫亚群落的多样性指数和均匀度有不同程度的增高 .不同抗性的转基因 74 1杨 ,抗性越强所形成的节肢动物群落与未转基因节肢动物群落的相似性越低 .

温度对转基因741杨抗虫性的影响

在不同温度下测定转基因 74 1杨的抗虫性 ,发现转抗虫基因 74 1杨的抗虫性与温度密切相关 .随着温度的升高 ,舞毒蛾幼龄幼虫的总死亡率、累计死亡率均明显升高 ,且随着昆虫龄级的增加 ,幼虫对转基因株系和温度的敏感性逐渐降低 .温度对取食对照株系的昆虫生长发育有促进作用 .温度高 ,舞毒蛾幼虫的生长发育明显加快 ,历期缩短 ,各龄期体重、排粪量增长快 ,而以转基因杨饲喂的昆虫发育进度随温度变化差异不显著 .对 1998～ 2 0 0 0年温度资料和相应的杨扇舟蛾死亡率建立了回归方程 ,各高抗和中抗株系的温度 昆虫死亡率曲线均表现为明显的回归关系 .

转基因741杨对靶标和非靶标害虫及主要天敌种群动态的影响

通过对转基因抗虫杨林中主要害虫和天敌的种群动态研究表明,转基因杨对林中主要靶标害虫舞毒蛾Ly-mantria disparL.、杨白潜叶蛾Leucoptera susinella有很好的控制作用,在转基因杨林中非靶标害虫杨白毛蚜Chai-tophorus populialbaeBoyer de Fonscolombe未出现大发生的趋势。在转基因杨高抗和中抗林中,主要捕食性天敌三突花蛛Misumenops tricuspidatus、异色瓢虫Harmonia axyridisPallas的数量与对照相比有增加或减少,而寄生性天敌粘虫白星姬蜂Vulgichneumon leucaniaeUchida的数量明显减少,说明转基因741杨外源基因的转入以及林中靶标和非靶标害虫数量的变化对天敌种群数量的变化有一定影响。

转基因741杨对节肢动物群落结构的影响

运用群落的组成结构、时间结构和营养结构3个方面,系统阐述分析转基因741杨对节肢动物群落结构的影响。研究表明,组成结构上,高抗Pb29和CK节肢动物群落主要组成类群均是鞘翅目、鳞翅目、同翅目、蜘蛛目、膜翅目;营养结构中,与CK相比高抗Pb29节肢动物群落中顶位物种中寄生性天敌数量下降其他则无显著变化,中位物种比例上升,基位物种个体数量下降,主要为食叶害虫中目标害虫的减少,功能团组成类似;时间结构中,高抗Pb29和CK节肢动物群落的物种丰富度和个体数量变化相似;功能团和各个营养层的物种数和个体数均表现出了相近的变化规律。

转基因741杨杂种胚培养与植株再生

以转基因741杨杂种未成熟胚为外植体，对未成熟胚诱导萌发与不定芽再生，以及芽的继代与生根培养进行了研究并获得再生植株。结果表明，最适宜未成熟胚诱导萌发的培养基为MS＋6-BA0．1mg·L。＋NAA0．01mg．L-1＋3％蔗糖，诱导萌发率最高可迭76．5％；未成熟胚离体培养最适取胚时间为胚龄20～27d；不同杂交组合未成熟胚诱导萌发率存在明显差异，最高的杂交组合为转基因株系pblx84K，诱导萌发率为66．1％。不定芽继代培养基为MS＋6-BA（0．2—1．0mg／L）＋IBA（0．05～0．3mg／L）；生根培养基为1／2Ms＋（0．2～0．5mg／L）IBA＋1．5％蔗糖．生根率在95％以上。

转基因741杨对舞毒蛾不同龄期幼虫的抗性研究

用 7种不同系号的转抗虫基因 74 1杨叶片为材料 ,对舞毒蛾幼虫进行逐龄分别饲养 ,系统测定各系号抗虫杨叶片对舞毒蛾不同龄期幼虫的死亡率、体重增长速率、发育速率的影响。结果表明 :7种抗虫杨叶片对 1龄幼虫均表现出较高的毒杀作用 ,其中处理 3d的死亡率均达到 35 % ,处理 5d死亡率达 80 %。对 2、 3龄幼虫除具有一定的毒杀作用外 ,主要表现为对其生长发育的抑制作用 ,影响其正常的取食 。

混栽模式下转基因741杨抗虫性的初步研究

采用随机取样的方法,对河北省保定市大激店混栽模式下不同株系的转基因741杨pb29、pb11、pb17及对照741杨试验林进行了节肢动物群落调查,并初步分析了其群落组成、物种数量随时间的变化及优势种的发生发展规律。结果表明:混栽模式下的转基因741杨pb29、pb11和pb17的节肢动物种类组成基本一致,其群落多样性、均匀性均高于对照杨树,优势集中性均低于对照杨树,稳定性较好。混栽转基因741杨林内的优势种异色瓢虫、白毛蚜和杨白潜叶蛾在不同株系上发生趋势基本一致,且在对照杨树上虫口数量较高。

转基因741杨高效配套育苗体系建立

针对转基因741杨硬枝扦插难生根的特性,将组织培养及多种扦插繁殖技术有机结合在一起,建立了转基因741杨综合配套育苗体系,提出了适合无性繁殖的"遮阴间歇喷雾扦插"和"移棚不移苗扦插繁殖"育苗方法。转基因741杨组培快繁中,初始启动培养基为MS+6-BA1.0 mg/L+NAA0.1 mg/L,嫩茎增殖培养基为MS +6-BA 0.3-1.0 mg/L+,IBA 0-0.3 mg/L,茎尖生根培养基为1/2MS+0.3IBA+1.5%蔗糖。不同月份嫩枝扦插培养的苗木中,5月份扦插的嫩枝生长较快,但苗木间分化程度较高;8月份扦插的嫩枝生长相对较慢,但苗木的分化程度低,生长整齐。不同月份苗木移栽后,生长节律相同,经过1 a生长,不同月份间苗木生长差异不明显,5月份扦插的苗木生长略优于其他月份扦插的苗木。

转基因与非转基因741杨树皮特性的研究

为开发利用杨树树皮,对转基因与非转基因杨树树皮的纤维特性、物理特性和部分化学特性进行了研究。结果表明,转基因杨树树皮的纤维特性、物理特性和部分化学特性均优于非转基因杨树树皮。

转基因741杨叶片对卡那霉素适应性分析

采用不同浓度卡那霉素溶液处理转基因741杨株系Pb17、Pb29及未转基因741杨一年生枝条,测定它们在不同处理下的各项生理指标,探索作为选择标记基因的新霉素磷酸转移酶基因(nptⅡ)在转基因植株中的表达情况。结果表明,随着卡那霉素处理浓度的提高,各转基因株系及对照的酶促防御系统SOD、POD活性降低,净光合速率、荧光动力学参数下降,但Pb29、Pb17下降幅度均低于对照,证明nptⅡ基因在转基因741杨叶片中与目的基因同步表达,使转基因株系具备抗卡那霉素的能力。

转基因741杨对美国白蛾幼虫生长发育及其中肠酶活性的影响

为了研究转基因741杨对美国白蛾抗虫稳定性及其生长发育的影响,选择转基因741杨Pb29、Pb17两个无性系为试验材料,测定各龄幼虫死亡率、各龄虫体重、排粪量。试虫取食转基因741杨2周后,测定其中肠淀粉酶和蛋白酶活性。结果表明,转抗虫基因杨树饲养的美国白蛾幼虫死亡率均高于CK 5.34%,高抗Pb29饲养的幼虫死亡率为93.84%,中抗Pb17的为50.01%;存活幼虫发育不正常,发育历期明显延迟,体重增加速率和排粪量均显著降低,高抗Pb29和中抗Pb17饲养的虫体重增长率分别为CK的3.8%和36%,排粪量分别比CK少0.585 7g和0.310 5g;取食转基因无性系的幼虫中肠蛋白酶及淀粉酶活性显著降低,Pb29对其蛋白酶和淀粉酶的抑制率分别为77.93%和96.38%,Pb17的抑制率分别为36.31%和21.14%。因此,转基因741杨树对美国白蛾幼虫中肠酶的抑制作用与对其生长发育的阻滞有良好的相关性,转基因741杨无性系对美国白蛾幼虫仍具有稳定抗性。

致瘤农杆菌的鉴定及与转基因741杨基因互作的研究

以从长瘤的转基因741杨和非转基因毛白杨的根际土壤中分离得到致瘤农杆菌为试材,采用切片、染色及活体接种的方法,对其进行了形态和生物学鉴定。结果表明:其形态符合致瘤农杆菌的特征;胡萝卜和番茄苗的致瘤性试验结果为阳性;该菌株在诱导胡萝卜和番茄苗肿瘤发生同时,还发现其有明显地促进杨树组培苗以及番茄实生苗不定根的诱导能力;该菌株回接转基因741杨组培苗后,并未发现与其寄主之间存在基因转移现象。

转双抗虫基因741杨节肢动物群落营养结构及生态位变化

转双抗虫基因741杨(简称转基因741杨)节肢动物群落中,基位物种的植食性昆虫丰富度显著降低,但中性节肢动物丰富度却明显增加。高抗和中抗的节肢动物群落中位物种和顶位物种较之对照有所增多。转基因741杨节肢动物群落的害虫功能团,其优势状况,与对照相比有所改变:天敌优势度高于对照,中性节肢动物丰富度增加,并在天敌-害虫的营养链中起着重要的调控作用。鳞翅目害虫的空间生态位宽度最小,其它各功能类群的生态位宽度较大;捕食性和寄生性天敌与鳞翅目害虫的生态位重叠均较小,而与腐生和游逛种类的生态位重叠较大;各类害虫之间、捕食性天敌与寄生性天敌之间亦存在激烈竞争。转基因741杨对寄生性天敌和捕食性天敌在利用时间资源上有正作用。各种功能类群的时-空二维生态位宽度和生态位重叠均不如单维生态位宽度和生态位重叠值大,但抗性株系天敌类群对环境的适应性优于对照。

导入抗逆基因的转双抗虫基因741杨的获得

为培育更多抗非生物胁迫的转基因杨树,以转双抗虫基因741杨(P.alba×(P.davidaiana×P.sirnonii)×P.tomentosa)为材料,建立了叶片诱导的转双抗虫基因741杨的高频再生体系,并采用根癌农杆菌介导法,探索了影响其遗传转化效率的主要因子。结果表明:最佳不定芽诱导培养基为MS+1.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L IBA;继代培养基为MS+0.5 mg/L 6-BA+0.05 mg/L IBA,最佳生根培养基为1/2MS+0.05 mg/L IBA。对影响转化因子的研究结果表明,共培养时间为3 d时,不定芽诱导率最高;共培养培养基加入乙酰丁香酮、pH值调到5.2时,诱导潮霉素抗性芽效果最显著;最佳潮霉素筛选质量浓度为3 mg/L;将抗逆基因AtNDPK2通过农杆菌导入到转基因741杨中,经PCR检测,在抗性植株DNA中扩增出与目的基因大小相同的片断,初步确认目的基因已经整合到转基因741毛白杨基因组中。

转双抗虫基因741杨对靶标害虫主要解毒酶和乙酰胆碱酯酶的影响

用不同系号转基因741杨叶片饲养杨扇舟蛾、舞毒蛾和美国白蛾4～6龄幼虫,测定其中肠重要的两种解毒酶和乙酰胆碱酯酶比活力,研究转基因741杨对靶标害虫生理代谢的影响。结果表明,转基因741杨显著抑制了羧酸酯酶、谷胱苷肽-S-转移酶和乙酰胆碱酯酶的比活力,其中PB11和PB29的抑制作用达到了极显著水平,与转基因741杨抗虫性的生测结果一致。转基因741杨对靶标害虫解毒酶和乙酰胆碱酯酶比活力的抑制作用是其抗虫性的生理机制之一。

区组混栽转基因杨树林节肢动物群落结构研究

为了研究混栽模式下转基因杨树抗虫性的变化规律,本研究采用随机取样的方法,对河北省保定市大激店区组混栽模式下不同株系的转基因741杨试验林进行了节肢动物群落调查,初步分析了其群落组成和结构。结果表明:区组混栽中转基因741杨不同株系的节肢动物种类组成基本一致,其群落多样性、均匀性均高于对照杨树,优势集中性均低于对照杨树,稳定性较好。混栽转基因741杨林内的优势种在不同株系上发生趋势基本一致,且在对照杨树上虫口数量较高。