施用微生物有机肥对棉花抗病性相关酶活性的影响

报道了一种专性微生物有机肥(BOF)对棉花黄萎病的防治效果。在连续3季的盆栽试验中,施用该种微生物有机肥能够有效防治棉花黄萎病,尤其是在营养钵育苗土和大盆钵移栽土中都施用微生物有机肥的处理(BOF+BOF)防治效果最佳,三季的防治率依次分别为85.7%、75.0%和100.0%。棉花黄萎病爆发前期BOF+BOF处理植株体内过氧化物酶、苯丙氨酸解氨酶和多酚氧化酶活性是对照的1倍以上。表明微生物有机肥通过提高植株体内防御性相关酶活性,进而提高棉花植株对黄萎病的抗性。

不同品种棉株感染红腐病菌后SOD等3种酶活性动态变化

为了探明SOD、POD、PPO活性与棉花对红腐病抗性的关系,为棉花抗病育种提供理论依据,笔者在温室条件下,对不同棉花品种感染棉花红腐病菌后体内多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)3种酶活性的变化进行了测定,结果表明,棉株受红腐病菌侵染后,体内PPO、POD、SOD 3种酶活性均显著增加,抗病品种中棉29的3种酶活性均高于感病品种泗棉3号,而且前者酶活提高的速度快于后者,提示PPO、POD、SOD的活性均与棉花品种对红腐病的抗病性密切相关,3种酶在棉花植株抗病中可能均具有较大的作用。

转基因抗虫棉对土壤养分和酶活性的影响

以连续种植传统非转基因棉、转基因抗虫棉5 a和10 a的棉田为对象,研究了转基因抗虫棉对土壤养分和酶活性的影响。结果表明:与常规棉田相比,种植转基因抗虫棉土壤有机质、全氮、水解氮和有效磷含量没有显著差异,但增加了土壤速效钾含量;种植5 a转基因抗虫棉显著提高土壤脱氢酶活性,种植10 a转基因抗虫棉显著提高土壤过氧化氢酶活性;在转基因抗虫棉花大量采集期,土壤全氮和速效钾含量有所降低,而土壤pH、有机质含量有所升高。

转Cry1Ac+Cry2Ab抗虫棉对3种害虫的存活、生长发育及中肠相关酶活性的影响

以转Cry1Ac基因棉花和常规非转基因棉花为对照,系统研究了转Cry1Ac+Cry2Ab基因棉花对棉铃虫、斜纹夜蛾、甜菜夜蛾的存活、生长发育及中肠酶活性的影响。研究结果表明,与常规棉对照相比,转Cry1Ac+Cry2Ab基因棉花和转Cry1Ac基因棉花叶片对3种害虫的慢性毒性差异较大,对每种害虫的抗性程度也有一定的差异;饲喂转Cry1Ac+Cry2Ab基因棉花和转Cry1Ac基因棉花叶片的3种害虫幼虫生长发育进度明显缓慢、体重明显减轻,相关酶活性也有不同程度的变化,但每种酶的变化有一定的差异。

硅、硒、黄腐酸、氯甲基吡啶组合对棉花生长及抗盐生理特性的影响

提高棉花抗盐性是干旱区盐渍化棉田生产面临的主要问题。通过水培和小区试验比较研究了盐分胁迫下Si、Se-Fa、Fa-Ni、Se-Fa-Ni、Si-Se-Fa-Ni等抗逆因子及其组合对棉花干物质量、根系体积与活力、叶片MDA和Pro含量、叶片抗氧化酶活性及棉花体内盐分离子含量与离子渗透平衡的影响。结果表明,不同抗逆因子组合处理较CK可显著减轻盐胁迫对棉花生长的抑制,棉苗地上部干物质量、根系干物质量、根系体积和活力分别增加69%~148%、89%~190%、88%~137%、187%~400%。抗逆因子组合显著提高了棉花叶片抗氧化酶活性,与CK相比,SOD、POD、CAT、APX活性增幅分别为11%~54%、11%~77%、13%~48%、30%~127%,而MDA和Pro含量则分别降低12%~48%和37%~49%。不同抗逆因子组合可明显降低棉花对Na^+、Cl^-的吸收,各组合处理的棉花体内Na^+、Cl^-含量较CK分别降低8%~28%和10%~24%,而K^+/Na^+比值和Ca^(2+)/Na^+比值则分别提高71%~168%和72%~164%(水培试验),且小区试验也得到相似结果。总之,不同抗逆因子组合可提高盐胁迫下棉花干物质量和抗氧化酶活性,阻止盐分胁迫下有害物质的积累,并通过降低盐分离子含量和提高离子比例平衡,从而提高棉花耐盐能力,其中Se-Fa-Ni和Si-Se-Fa-Ni作用效果最佳。

转Bt棉不同生长期及不同器官杀虫蛋白表达量的免疫学方法测定

转苏云金杆菌 (Bacillusthuringensis)杀虫蛋白基因棉花 (下称Bt棉 )在不同生长期及不同器官上对棉铃虫杀虫活性存在明显差异。目前国内普遍使用生物测试法检测Bt棉对棉铃虫的杀虫活性 ,但无法定量检测Bt棉中杀虫蛋白的表达量。本实验室建立的酶联免疫学测定方法(ELISA) ,可定量检测棉器官内杀虫蛋白的含量。它具有检测周期短 ,操作简便的优点。用ELISA方法检测Bt棉杀虫蛋白的含量 ,结果表明 ,棉叶和花瓣杀虫蛋白含量最高 ,铃和蕾次之。在棉株生长的后期 ,各器官杀虫蛋白的含量则有大幅度的下降。

河北转Bt基因棉田棉铃虫对杀虫剂的抗性及相关酶活性的变化

为明确河北省推广种植植转Bt基因抗虫棉(简称Bt棉)后,棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)对常用杀虫剂的抗药性水平及其生化机理,2011-2012年采用点滴法对保定南郊、沧州南皮、邢台巨鹿3个地区的田间种群以及敏感种群进行了室内毒力测定,并采用生化分析法对4个种群相关的羧酸酯酶(carboxylesterase,CarE)、谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferases,GSTs)和乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase,AChE)的活性进行了研究。结果表明:3个田间种群对高效氯氰菊酯和氰戊菊酯处于中至高抗水平,抗性倍数为20.02～73.70倍;对灭多威处于低至中抗水平,抗性倍数为6.27～11.84倍;对高效氯氟氰菊酯(抗性倍数:1.07～4.20倍),辛硫磷、毒死蜱和马拉硫磷(抗性倍数:1.00～2.69倍),以及氯虫苯甲酰胺(抗性倍数:2.00～3.67倍)均处于敏感水平。3个田间种群的CarE,GSTs和AChE活性分别是敏感种群的1.06～1.23,1.20～1.63和1.15～1.23倍,这可能与其对高效氯氰菊酯、氰戊菊酯和灭多威产生的抗性有关。

转抗旱基因棉对土壤酶活性及速效养分含量的影响

旨在探究不同生育期内种植转抗旱基因棉及其常规棉对土壤酶活性及速效养分含量的影响。应用化学分析法和溶剂浸提法对2种棉花的土壤酶活性和速效养分含量进行比较分析。结果表明,在苗期,转抗旱基因棉土壤速效磷含量显著低于其常规棉,而土壤铵态氮、硝态氮含量和脲酶活性则显著高于其常规棉,其余4个生育期它们的含量与活性均无显著差异,土壤碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性5个生育期差异均不显著。对土壤酶活性和土壤速效养分含量的相关性分析表明,土壤铵态氮含量与土壤脲酶活性呈显著正相关,而与土壤碱性磷酸酶活性呈显著负相关;土壤速效磷与土壤全氮呈极显著负相关;土壤硝态氮含量与土壤碱性磷酸酶活性呈显著负相关,与土壤铵态氮含量显著正相关。综上,转抗旱基因棉花的种植几乎并不影响土壤速效养分含量及土壤酶活性,但随着生育期的不同其土壤速效养分含量及土壤酶活性也不同。

转基因抗虫耐除草剂棉花种质的耐热性评价(英文)

在前期利用田间植株进行膜热稳定性、花粉生活力和叶绿素稳定性等耐热评价筛选基础上,选择HNZ 1063、HNZ 1068、HNZ 1073、HNZ 1081、HNZ 1088和HNZ 1091等6个转基因抗虫、耐除草剂棉花种质和常规栽培种中棉所49(ZMS 49),通过室内培养对4周苗龄的幼苗在42℃(光照)/24℃(黑暗)条件下处理1周,测定其光合速率、叶绿素含量、抗氧化酶活性等指标,以进一步评价参试种质的耐热性。结果表明,HNZ 1091、HNZ 1068和ZMS 49种质较为耐热,而HNZ 1081和HNZ 1073种质耐热性较差。说明插入相同基因的不同的转基因株系的耐热反应存在差异。

转GhB301基因棉花抗枯萎病机理研究

为了明确棉花AP2/ERF转录因子基因GhB301在抗枯萎病中的功能,以过表达GhB301转基因棉花纯合株系(OE)与野生型对照YZ-1(WT)为材料接种枯萎病菌,研究接菌后不同棉花材料叶片中防御酶活性变化及抗病相关基因的表达差异。结果显示:接菌后0~7 d,随着接菌时间的延长,棉花叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)活性逐渐增高,均呈先增加后降低的变化趋势,但转基因株系中酶活性提高的更快、峰值更高;接种棉花枯萎病菌24 h后,测定各材料中苯丙烷代谢途径(GhPAL5、GhC4H1、GhC3H1、GhHCT1、GhF5H2、GhCCR1)、JA/ET路径(GhAOC1、GhAOS1、GhEIN2、GhERF1、GhJAZ1)、SA路径(GhICS1、GhEDS1、GhPAD4、GhNPR1)、PR基因(GhPR1、GhPR2、GhPR4、GhPR5)等抗病相关基因的相对表达量,除GhERF1、GhJAZ1、GhNPR1外其余均在转基因株系中上调表达。推测在棉花中过表达GhB301基因提高了防御酶活性和抗性基因的表达,从而增强棉花对枯萎病的抗性。

转菜豆几丁质酶基因和烟草葡聚糖酶基因抗病棉花的种植对棉花根际土壤酶活性的影响

本研究探讨了转菜豆几丁质酶基因和烟草葡聚糖酶基因的抗病棉花株系7p、28p(双价载体)以及受体高代材料97185、79701的种植对根际土壤过氧化氢酶活性、蛋白酶活性、纤维素酶活性、脲酶活性、蔗糖酶活性的影响。结果表明:整个生育时期抗病转基因棉花根际土壤的过氧化氢酶活性与其受体之间差异不显著(P>0.05)。另外,根际土壤的蛋白酶活性、纤维素酶活性、脲酶活性、蔗糖酶活性在同一生育期内差异不显著(P>0.05),而在不同的生育时期差异显著(P<0.05)。说明抗病转基因棉花的种植对根际土壤过氧化氢酶和蛋白酶几乎无影响,而根际土壤纤维素酶、脲酶、蔗糖酶活性的变化转基因抗病棉花与受体种植之间几乎没有影响,而在不同棉花株系和生育期之间产生一定的影响,这可能与不同基因类型以及生育期植株根部分泌物有关。研究初步表明转基因抗病棉花的种植对土壤微生态的影响不大。