棉花抗虫基因工程研究进展

抗虫转基因棉花的培育是近年来棉花生物技术研究的热点，它为棉花虫害的防治展示了希望。用于棉花抗虫基因转化的方法有根癌农杆菌Ti质粒介导法、聚乙二醇法、基因枪法和花粉管通道法。用于棉花抗虫植株培育的主要基因有BT基因和CPTI基因，其中BT基因应用较多，用其培育出的转基因棉花，在田间用药量减少50％的情况下而不影响产量，这些转基因棉花在美国已大面积示范推广。     

3个水稻杂交种的早代测试及其对选择的反应

虫害是影响棉花高产稳产的重要因素之一，防治棉花虫害最有效的措施是种植抗虫棉花新品种。美国利用生物技术合成苏云金芽孢杆菌杀虫基因＆并导入棉花获得转基因抗虫棉植株，因其抗虫性能够稳定遗传，进而培育出转基因抗虫棉花新品种，使美国成为第一个拥有转基因抗虫棉的国家。我国谢道昕、郭三堆等将Bt和Bt＋CpTI（豇豆胰蛋白酶抑制剂）杀虫基因导入棉花并成功应用于棉花育种，陆续培育出一批国产转基因抗虫棉新品种，使我国成为第二个自主成功研制转基因抗虫棉的国家，我国抗虫育种研究己处于国际领先水平。     

抗虫棉的开发利用

1 抗虫棉的概述 抗虫棉具有趋避、抵抗、毒杀害虫为害棉花的功能谓之抗虫棉。按抗虫棉不同的抗虫功能可区分为形态抗虫、生理抗虫、生物基因抗虫。形态抗虫是利用棉花外部特殊的组织构造来抵御害虫的能力,例如棉花茎叶上茸毛的多少对抗若干害虫有密切的关系,茎叶光滑成虫产卵量比茎叶多毛品种上少,角质膜结构厚薄也影响到抵抗吸液昆虫的浸袭。生理抗虫是棉花内部组织结构的     

美国主要作物转基因商业化进展及启示

分析了美国玉米、大豆和棉花3种主要作物转基因品种的商业化进程,结果表明:玉米、大豆和棉花在美国已经基本实现了品种的转基因化,2010年已分别达到86%、93%和93%.无论是抗虫、还是抗除草剂、或者是既抗虫又抗除草剂的转基因品种,在美国都大受农场主的欢迎,这揭示转基因技术为农业生产者带来了巨大的利益.分析了我国转基因作物商业化现状,棉花、玉米、大豆都与美国有很大的差距,仅水稻的转基因研究领先于美国.因此,建议积极推进转基因水稻的商业化进程,保持水稻研究的先发优势,加强其他作物转基因研究,并适时商业化,保障我国的粮食安全.     

棉花抗红铃虫性对产量性状的影响研究

以不同抗性类型的陆地棉抗虫品种(系)和常规棉品种(系)作亲本配制杂交组合,将亲本和F1代杂交种共20个材料在网室、田间进行抗红铃虫鉴定和棉花抗红铃虫性对棉花产量的影响研究,试验表明,具有外源抗虫基因的抗虫棉皮棉产量高,稳产性好,尤其是抗虫杂交棉具有明显的杂种优势。相关分析结果,棉花种子虫害率与皮棉产量、子棉产量、单株成铃数和霜前花率呈极显著负相关;与衣分和僵瓣黄花率成极显著正相关;与单铃重相关性较低。结果表明,利用外源抗虫基因转导的棉花新材料作为杂交亲本,可以培育出丰产高抗棉花害虫的棉花新品种,尤其适合培育抗红铃虫的杂交棉品种。     

转基因棉花抗虫基因的分子辅助选择

为提高棉花新品种选育过程中外源抗虫基因选择的准确性,以常规非转基因抗虫棉花品种、单价转基因抗虫棉品种、双价转基因抗虫棉品种为试验材料,选择能扩增Bt基因通用引物和棉花内源基因SAD1的引物,建立了抗虫基因的PCR检测方法。利用该方法对常规非转基因抗虫棉品系和转基因棉花品系进行了检测。结果表明,该方法可明确区分常规非转基因抗虫棉品系和转基因棉花品系;对高代育种品系进行检测表明40%转基因品系中存在单株不能扩增出预期的特异片段,而在非转基因系冈197中存在8.0%的单株扩增出预期的特异片段。该方法可应用于棉花新品种选育过程中对外源抗虫基因的检测,提高了选择的准确性和目的性。     

三系杂交棉中棉所83在江苏盐城示范种植表现

江苏省盐城市是我国棉花生产的优势区域,也是江苏省棉花生产的重点地区。20世纪末开始推广种植抗虫杂交棉品种,并迅速发展应用,到2010年抗虫杂交棉种植面积已达到植棉面积的95％以上。但是由于抗虫杂交棉品种在制种方面劳动强度大、成本高、纯度难保证,因此近几年杂交棉制种规模逐步缩小,制种产量逐年下降,种子价格不断上升,已严重影响抗虫杂交棉品种的推广和应用。     

化学调节剂诱导转Bt基因棉花杀虫蛋白和主要抗虫次生物的变化

初步探讨了水杨酸和缩节胺处理转 Bt基因棉花后顶端嫩叶中 Bt杀虫蛋白和主要抗虫次生物发生的变化。结果发现 ,水杨酸和缩节胺处理不能明显影响转 Bt基因棉花顶端嫩叶中 Bt杀虫蛋白的表达量 ;适宜浓度的水杨酸和缩节胺处理能够明显提高转 Bt基因棉花顶端嫩叶中缩合单宁和芸香苷的含量 ;适宜浓度的水杨酸处理还能够明显提高转 Bt基因棉花顶端嫩叶中总抗虫萜烯类物质的含量 ;而缩节胺处理对转 Bt基因棉花顶端嫩叶中总抗虫萜烯类物质的含量影响不大。水杨酸和缩节胺能够在一定程度诱导棉花抗虫次生物的表达     

鲁棉研系列棉花品种特征特性分析

鲁棉研系列棉花品种是山东棉花研究中心近几年育成的抗虫、抗病、丰产、优质的棉花新品种(系).其中鲁棉研15号为抗虫杂交棉,鲁棉研16号、鲁棉研17号、鲁棉研18号为常规抗虫棉.     

绿亿棉12通过国家审定

日前,由安徽省淮南绿亿农业科技研究所选育的抗虫棉花新品种绿亿棉12顺利通过国家审定,这是安徽省第一个通过国家审定的转基因抗虫棉花品种。专家指出,绿亿棉12通过审定,可望解决我国棉花育种高产与优质、大铃不能兼顾的难题,极具推广应用价值。     

澳大利亚批准孟山都第三代抗虫保铃棉-Ⅲ

正澳大利亚农药和兽药管理局(APVMA)建议批准孟山都公司的转基因棉花产品——抗虫保铃棉-III,用于防治棉铃虫和甜菜夜蛾。孟山都表示,抗虫保铃棉-III为棉花种植者提供了更强大的抗性管理手段。在抗虫保铃棉-II中发现了Bt蛋白(Cry1Ac和Cry2Ab),而在抗     

国产抗虫棉20年领航之路

曾经，美国科学家研究了60余年，我国科学家研究了30余年，一直未能攻克棉花三系应用研究这一技术难关。如今，转抗虫基因三系杂交棉在我国河北、河南、湖南等省大规模推广应用。     

棉花品种的抗虫性和抗虫鉴定技术研究

棉花品种抗虫鉴定是棉花品种区域试验中的重要组成部分。棉花品种区域试验中的抗虫鉴定主要对象是红铃虫和棉铃虫。抗虫鉴定方法为网室接虫鉴定,红铃虫的接虫密度是平均每10m2网室接5对成虫;棉铃虫的接虫密度为每10m2网室接虫2对;所接虫源雌雄各占50%。抗红铃虫鉴定指标为种子虫害率;抗棉铃虫鉴定指标为棉株生长点和蕾、花、棉铃受害率。根据棉花受害率将品种的抗虫性分为免疫(I),高抗(HR),抗虫(R),中抗(MR),感虫(S)和高感(HS)共6级。     

冀棉958在新疆博州种植推广表现

国审转基因、抗虫高产品种冀棉958(冀1286)是由河北省农林科学院棉花研究所与中国农科院生物技术研究所合作选育的抗病、高产、抗虫、优质、高耐黄萎病、适应性强的棉花新品种。该品种于2006年通过国审,同年引入博州进行多点试验、示范种植,表现较好;     

不同类型抗虫陆地棉对红铃虫的抗性研究

2001―2002年，以33份次陆地棉新品种(新品系或新组合)为材料,对不同类型棉花的抗红铃虫性进行了研究。抗虫鉴定在网室进行,以种子虫害率为抗虫鉴定指标,以鄂棉18为感虫对照品种,根据棉花受红铃虫危害情况将棉花的抗虫性分为免疫(I)、高抗(HR)、抗虫(R)、中抗(MR)、感虫(S)和高感(HS) 6级。试验结果表明,对红铃虫表现高抗的品     

3种转非抗虫基因棉花田间节肢动物群落的多样性和食物网结构

以转基因耐盐碱棉花、转基因抗病棉花和转基因抗旱棉花3种转非抗虫基因棉花为材料,研究不同表达性状的转基因棉花种植对棉田节肢动物群落结构、多样性及食物网结构的影响。结果表明,3种转基因棉花在节肢动物群落Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度和优势集中性指数上与其对照受体棉花无显著差异(P0.05)。转基因棉花与其对应受体间的群落相似性指数均较高(73.18%~77.65%),食物网结构参数上也无显著性差异(P0.05)。表明3种转非抗虫基因棉花对棉田节肢动物多样性及食物网结构无显著影响。     

江汉平原棉花高产栽培的障碍因子及对策

抗虫杂交棉的推广与应用，极大地提高了棉农的植棉单产与效益。然而，近年由于良种良法不配套，棉花单产增幅日趋下滑。就江汉平原而言，耕作制度、施肥方案、管理措施以及抗虫杂交棉自身的缺陷是造成棉花单产增幅减缓的主要因素。现阶段，棉花夺取高产，品种选择是基础，深耕重耙、测土配方是保障，精细管理、综防病虫是夺取棉花高产的必要条件。     

全球转基因棉花商业化进程

分析了全球转基因棉花商业化种植进程,结果显示:1996年美国、澳大利亚、墨西哥3国率先商业化种植转基因棉花以来,此后迅速发展,至2010年已有13个国家种植转基因棉花,种植面积达2100万hm2,占全球棉花总面积的64%;2011年转基因棉花的普及率更是高达82%,并首次超过大豆成为转基因品种普及率最高的作物,揭示了转基因棉花的普及已成为必然趋势。我国于1998年开始规模化种植转基因棉花,到2011年普及率仅71.5%。普及速度比任何一个种植转基因品种的主要植棉国都慢,而且我国的转基因棉花研究与美国也有很大的差距,抗除草剂的转基因棉花尚未面世,双抗(既抗虫又抗除草剂)和转其他基因的棉花可能需要更长的时间才能研发出来。     

转Bt基因抗虫棉杂种优势利用研究

利用河北省审定的棉花品种或新品系与美国抗虫棉新棉 3 3 B及我国自育的 2个抗虫棉品系配制杂交组合 ,分析了转 Bt基因杂交抗虫棉的优势表现。结果表明 ,转 Bt基因杂交棉具有较大的产量优势。在产量构成因素中 ,单铃重的增加较大 ,其次是衣分 ,单株结铃数优势最小。对纤维品质分析表明 ,抗虫杂交棉纤维品质一般具有负优势。纤维长度和比强度多低于抗虫亲本和对照 ,麦克隆值增大 ,整齐度好于抗虫亲本和对照     

植物遗传转化方法及其在棉花品质改良育种中的应用

农杆菌介导法、花粉管通道法和基因枪法是植物遗传转化的主要方法，这些转化方法在植物基因工程育种和基因改良中起到了重要作用。这些遗传转化方法目前已经广泛应用于棉花抗虫、抗病和品质改良育种实践，并获得了抗虫、抗病等性状良好的转基因植株，有些已经进入商品化生产，取得了显著的经济效益和社会效益。本文重点综述了这3种应用较广的遗传转化方法及其在棉花抗虫、抗病和品质改良育种中的应用，并讨论了我国转基因棉花研究的进展。