取食转Bt基因棉对斜纹夜蛾幼虫存活的影响

以常规棉泗棉3号为对照,测定了取食转Bt基因棉GKl2的不同部位(花、蕾、铃和不同空间部位叶片)10d对斜纹夜蛾初孵幼虫存活率的影响。结果表明：棉花品种和植株部位对斜纹夜蛾幼虫存活率均产生显著影响,但两者之间没有交互作用。取食Bt棉顶部新叶(倒1叶)、中上部展开叶片(倒3叶和倒6叶)和蕾10d的斜纹夜蛾幼虫,其存活率与对照没有显著差异。取食Bt棉下部成熟叶片(倒14叶)4d后,幼虫存活率方显著低于对照。取食Bt棉花朵的幼虫初期(≤4d)存活率低于对照,但随着对照死亡率的增加,6～10d内两者差异不再显著。取食Bt棉棉铃的幼虫存活率始终低于对照,但两者差异基本不显著。根据GKl2对棉铃虫和斜纹夜蛾杀虫效果的比较,初步探讨了斜纹夜蛾为害趋势加重的原因。     

新疆棉区转Bt基因棉对棉田主要害虫及其天敌种群数量的影响

20 0 0～ 2 0 0 1年 ,在新疆棉区系统地研究了转Bt基因棉田主要害虫及其天敌的发生规律。结果表明 :转Bt基因棉对棉铃虫有良好的控制作用 ,发生高峰期百株落卵量和百株幼虫数量都显著低于常规对照 ,转Bt自控田和转Bt化防田棉蚜和棉盲蝽发生数量则显著高于常规棉对照田。在天敌方面 ,转Bt自控田和转Bt化防田较常规棉对照田 ,丽草蛉种群数量有所增加 ,而小花蝽和黑食蚜盲蝽等 5种捕食性和几种寄生性天敌数量都有所下降。转Bt基因棉田棉蚜和棉盲蝽等刺吸性害虫发生数量加重而多种天敌数量减少的趋势值得引起重视。鉴于新疆地区棉铃虫发生数量较低目前无需专门防治的特点 ,作者建议 :可以考虑推广农艺性状较好的常规棉品种并保护天敌 ,以达到控制害虫、丰产丰收的目的。     

Bt棉对斑痣悬茧蜂寄主选择及其子代发育的影响*

［目的］ 评价转Bt基因棉通过非靶标寄主斜纹夜蛾和甜菜夜蛾幼虫对寄生蜂的影响。［方法］ 分别采用选择性试验和非选择性方法,观察斑痣悬茧蜂对取食Bt棉叶和常规棉叶的斜纹夜蛾和甜菜夜蛾幼虫的产卵选择偏好,并观察子代蜂在不同处理幼虫体内的发育表现。［结果］ 取食Bt棉叶的斜纹夜蛾幼虫体重与取食常规棉叶的没有显著差异,而取食Bt棉叶的甜菜夜蛾幼虫体重显著小于取食常规棉叶。对斜纹夜蛾幼虫的选择性试验表明,斑痣悬茧蜂未表现出对取食Bt棉寄主幼虫的偏好。［结论］ 斑痣悬茧蜂子代的历期、存活以及羽化成蜂的体型大小等发育适应度特征,不受寄主幼虫所取食的食料植物的影响。     

转Bt基因棉对甜菜夜蛾的影响

随着转基因棉在全球的广泛种植,棉铃虫(Helicoverpa armigera)等靶标害虫得到了有效控制,但是甜菜夜蛾的为害呈现日益加重的趋势,并从次要害虫上升为主要害虫。本文论述了Bt毒蛋白对甜菜夜蛾生长发育、取食行为、体内酶活、药剂敏感性等的影响以及甜菜夜蛾对Bt毒蛋白产生抗性的机制等,并对今后转基因棉田甜菜夜蛾的防治提出了建议。     

棉盲蝽发生情况与防治措施

由于转Bt基因抗虫棉在我国的大面积种植,靶标害虫棉铃虫得到了有效控制。随着棉田农药化防的次数减少,非靶标害虫的发生和为害却日趋严重,如棉盲蝽种群数量剧增,呈现逐年加重的趋势。尤其是在雨量多的年份,损失更为惨重．已上升为棉花的主要害虫。     

转Bt基因棉田棉铃虫对气候变暖与集约化种植的不对称响应

为明确全球气候变暖及农业集约化对转Bt基因棉田棉铃虫Helicoverpa armigera种群发生的影响,通过收集1987—2017年我国山东、河南及河北3省的棉花种植面积、棉铃虫发生面积及年平均温度,采用单因素方差分析法及广义线性模型分析比较转Bt基因棉花推广前后棉田棉铃虫种群的发生程度,分析棉铃虫的为害指数。结果显示,转Bt基因棉花推广前,山东、河南和河北3省的棉铃虫在严重发生年份的为害指数较轻微发生年份均显著增加,分别增加了1.01倍、2.03倍和69.33%;温度距平具有同样的趋势,严重发生年份的温度距平较轻微发生年份分别显著增加了1.91倍、2.33倍和2.29倍。转Bt基因棉花推广后,山东、河南和河北3省的棉铃虫在严重发生年份的为害指数较轻微发生年份仍显著增加,分别增加了1.47倍、1.92倍和1.25倍;温度距平表现出相反的趋势,轻微发生年份的温度距平较严重发生年份分别增加了2.00倍、1.94倍和2.01倍;而河南省和河北省在棉铃虫严重发生年份的棉花种植面积较轻微发生年份分别显著增加了75.94%及38.92%。表明转Bt基因棉花种植后显著改变了棉铃虫对全球气候变暖的响应,气候变暖降低了棉铃虫的为害指数,而棉花集约化种植增加了棉铃虫的为害指数。非转基因棉田的棉铃虫受自然因素的影响,转Bt基因棉田的棉铃虫受自然及人为因素的双重影响。     

转Bt基因抗虫棉对棉蚜的风险评价进展

本文从转Bt基因抗虫棉和Bt杀虫剂抗虫机理分析了转Bt基因棉对棉蚜的潜在风险.综述了转Bt基因棉对棉蚜生态风险评价的研究进展,分析了不同研究结果产生的原因.     

转Bt基因抗虫棉对甜菜夜蛾实验种群增长的影响

在室内运用转Bt基因棉国抗22及其亲本对照棉泗棉3号和转Bt CpTI基因棉SGK321及其亲本对照棉石远321的成熟叶片,研究对甜菜夜蛾Spodoptera exigua Hübner种群连续3个世代存活率、繁殖力、种群增长趋势的影响。结果表明:取食两个转基因棉花品种后,对甜菜夜蛾各龄期存活率、繁殖力和种群增长趋势虽有一定影响,但随着取食时间的延长,其影响呈逐步缩小趋势。组建甜菜夜蛾3个连续世代实验种群生命表的结果表明,甜菜夜蛾取食泗棉3号棉花叶片后3个世代的种群趋势指数分别是43.74、135.72和141.17,取食国抗22棉花叶片后的种群趋势指数分别为14.89、82.46和110.24,取食石远321棉花叶片后的种群趋势指数分别是51.63、89.57和128.90,取食SGK321棉花叶片后3个世代的种群趋势指数分别是43.26、81.37和114.66。表明随着取食时间的延长,甜菜夜蛾种群的增长更快,其增长差异在常规棉与转基因棉花间有缩小趋势。     

湖北棉区转Bt基因棉对烟粉虱种群动态的影响研究

2000～2001年对湖北转Bt基因棉田烟粉虱种群动态调查表明 ,与常规棉相比较 ,转Bt基因棉有利于烟粉虱的发生。Bt棉化防田采用农药防治措施 ,对烟粉虱种群数量有一定控制作用 ,烟粉虱年发生量分别为652、1084头/100株 ,与常规棉田年发生量246、68头/100株相比 ,其种群数量仍有显著增加 ;Bt棉自控田未采用任何防治措施 ,烟粉虱的发生量显著高于常规对照棉田 ,其年发生量分别为1582、1210头/100株。     

转CpTI+Bt基因棉和转Bt基因棉对甜菜夜蛾种群增长和行为的影响

利用室内饲喂法,以泗棉3号为对照,研究转双价(Bt CpTI)基因棉SGK321和转单价(Bt)基因杂交棉科棉3号对甜菜夜蛾室内种群生长发育和趋性的影响。结果表明:SGK321、科棉3号饲喂的甜菜夜蛾幼虫死亡率、成蛹下降率和幼虫成蛾下降率显著高于对照,且SGK321饲喂的化蛹下降率显著高于科棉3号。SGK321、科棉3号饲喂的甜菜夜蛾幼虫期显著长于泗棉3号,其蛹重显著轻于泗棉3号;SGK321饲喂的幼虫期长于科棉3号,其蛹期和蛹重接近于科棉3号;三种棉花饲喂的甜菜夜蛾的产卵前期、产卵期、产卵量均表现为SGK321<科棉3号<泗棉3号,其中SGK321饲喂的产卵期显著短于泗棉3号;SGK321、科棉3号饲喂的雌成虫寿命相近,但明显短于泗棉3号。三种棉花饲喂的甜菜夜蛾净增长率(R0)、内禀增长率(rm)、周限增长率(λ)和种群增长指数(I)均表现为SGK321<科棉3号<泗棉3号;世代平均周期(T)和种群加倍时间(DT)均表现为SGK321>科棉3号>泗棉3号。甜菜夜蛾2～5龄幼虫对棉花的趋性强弱顺序为泗棉3号>科棉3号>SGK321。     

Impacts of transgenic Bt cotton and integrated pest management education on smallholder cotton farmers

Abstract

Comparative field research on transgenic Bt cotton and conventional cotton under different conditions (fields without pesticide inputs, fields managed by farmers with IPM education, fields managed by farmers lacking IPM education) were carried out in Hubei province of China in 2002. The amount of pesticide used on Bt cotton by non-IPM farmers was found to be around three times that used by IPM farmers. IPM farmers made significantly higher net profits from cultivating transgenic Bt cotton in comparison with non-IPM farmers. Other pest management practices had more significant influences on the population dynamics of predatory natural enemies and major insect pests than did the adoption of transgenic Bt cotton in the cotton ecosystem. Our study showed that IPM education, by increasing farmer capacity to critically evaluate inputs and their effects, monitor their fields and make informed decisions on pest management, enabled farmers to reduce pesticide use significantly, so resulting in improved production and profit margin. IPM farmer education thus, contributed to maximising the value of planting transgenic Bt cotton.     

不施药条件下转基因抗虫棉的种植表现

通过对8个试种的转基因抗虫棉品种对棉铃虫抗虫性的对比试验和系统观察,表明中29F1、南抗3号和GK22等品种对棉铃虫的抗性较强,且丰产性能好,可作为治理棉铃虫的一项重要措施进行推广;杂交抗虫棉只有其F1代种有较高的使用价值,F2代性状分离严重,不宜在生产上推广使用。     

转Bt基因棉花杀虫蛋白含量的时空表达及对棉铃虫的毒杀效果

用ELISA法和室内生测法研究分析了3个转Bt基因棉花株系新棉33B、GK12、GK2不同生育期、不同组织器官的杀虫蛋白表达量、校正死亡率及它们之间的关系.结果表明,杀虫蛋白表达量在棉花生育过程中有明显的时空动态变化.总的趋势是苗期和蕾期杀虫蛋白表达量较高,花期呈下降趋势,花铃期下降最为明显,到铃期和吐絮期含量略有回升.不同组织器官的杀虫蛋白表达量也有显著的差异,其顺序为叶＞铃、花心、花萼、蕾＞花瓣＞苞叶.室内生物测定棉铃虫幼虫校正死亡率与其杀虫蛋白表达量高度一致.转Bt基因棉花应加强中后期对棉铃虫的监测和补充化学防治.     

新疆南部棉区转Bt基因棉花Bt杀虫蛋白表达规律研究

为研究新疆南部植棉区转Bt基因棉花Bt杀虫蛋白时空表达规律,本文利用ELISA技术于2009年和2010年对南疆种植的转Bt基因棉花‘中棉所41’、‘中棉所43’、‘236’、‘K9030’、‘T3’、‘中棉所44’、‘中棉所45’、‘K7’和‘SGK321’各生育期中不同器官中的Bt杀虫蛋白含量进行测定。结果发现：在时间表达上,大多数转Bt基因棉花叶片的Bt杀虫蛋白含量随着棉花发育进程而逐渐下降,在子叶期含量最高,至蕾期或吐絮期达到最低点。并且不同品种间Bt杀虫蛋白含量差异显著。在空间表达上,在花铃期,棉铃和花苞叶的Bt杀虫蛋白含量最低,大多数品种表现为叶片＞棉蕾＞花瓣（花柱）＞棉铃和花苞叶。     

转Bt基因棉生态风险的研究进展

从转Bt基因棉对棉田天敌、非靶标害虫的影响、抗虫的持久性、毒蛋白表达的时空性等方面综述了转Bt基因棉生态风险的研究进展。     

新疆南部棉区转Bt基因棉花对棉铃虫抗性的季节性变化规律

采用ELISA检测和室内生物测定方法,测定6个转Bt基因棉花品种(系)不同生育期叶片中的Bt毒蛋白含量及其对各世代棉铃虫的抗性水平。转Bt基因棉花叶片中的Bt毒蛋白含量总体上随着棉花生育期的推进而逐渐下降,6个品种(系)叶片的Bt毒蛋白含量子叶期最高,达1 210.03～1 733.15 ng/g,与子叶期相比,三叶期、七叶期、盛蕾期、花铃期、吐絮期Bt毒蛋白含量减少幅度为2.5%～96.0%。6个品种(系)对第4代棉铃虫幼虫抗虫性较低,毒杀效果仅为19.0%～41.3%。幼虫的校正死亡率逐代下降,各棉花品种对第4代幼虫的校正死亡率仅为12.0%～36.2%。     

麦套Bt棉田的经济效益和对棉蚜及天敌的影响

2004～2005年,在冀南棉区调查了麦套Bt棉田对棉花苗期蚜虫和天敌的影响及其经济效益。结果表明,麦套棉田的棉蚜数量均显著低于对照田(P<0.05),其高峰期的蚜虫种群数量低于防治指标,且受棉蚜的危害程度小于对照田。麦套棉田中的瓢虫和僵蚜的种群数量显著高于对照田和化防田,与对照田相比,麦套棉田中的瓢虫发生高峰期提前10天左右。化防田的籽棉产量高于麦套棉田和对照田,但麦套棉田2004和2005年的综合经济效益分别为1.7万元/hm2和2.08万元/hm2,比化防田多0.53万元/hm2和0.57万元/hm2。试验结果还表明,棉花苗期蚜虫能够显著影响棉花产量,采用套种等多熟种植模式可以作为Bt棉有害生物综合治理的重要组成部分。     

抗虫棉研究的进展、问题与对策

抗虫棉分常规抗虫品种和外源转基因抗虫品种两大类。常规抗虫棉主要包括形态抗性和生化抗性;转基因抗虫棉最常用的外源基因有Bt基因和某些蛋白酶抑制剂PI基因如豇豆胰蛋白酶抑制基因CpTI和慈菇蛋白酶抑制基因API等。目前,国内外已成功地培育出多种转基因单价棉和双价棉,如转各种Bt基因的单价棉、Bt/CpTI、Bt/API、Bt/SKTI等双价棉。培育兼具形态或生化抗性和外源基因抗性的抗虫品系是目前抗虫棉研究的主攻目标之一。常规抗虫育种不能从根本上解决棉花的抗虫性问题,而转基因抗虫棉又存在着抗虫的时空性、持久性、抗虫范围、棉田昆虫群落的稳定性及安全性等问题。文章综述了国内外抗虫棉研究的进展和存在的问题,并提出了解决这些问题的对策和建议。     

陷阱法调查转Bt棉对棉田地面蜘蛛群落的影响

为明确转Bt棉对非靶标节肢动物棉田蜘蛛群落的影响,在棉花全生长期利用陷阱法对转Bt棉(中棉29)和传统棉田(湘杂3号)蜘蛛的群落多样性及数量动态变化进行了系统调查。结果表明:共采集棉田蜘蛛5 020头,隶属13科33种,其中转Bt棉田2 548头,隶属12科27种,传统棉田2 472头,隶属12科27种;转Bt棉田和传统棉田均以狼蛛科Lycosidae、平腹蛛科Gnaphosidae和隐石蛛科Titanoecidae为优势科,优势科的优势种也均为沟渠豹蛛Pardosa laura、蛞平腹蛛Gnaphosa kompirensis和白斑隐石蛛Nurscia albofasciata,2种棉田在地面蜘蛛群落组成上除少部分稀有物种存在差异外,优势科及优势科的优势种均无显著差异;且3种优势种蜘蛛数量、Shannon-Wiener多样性指数以及物种丰富度均无显著差异;2种棉田地面蜘蛛数量动态变化也无显著差异,均有2个高峰期,分别在苗期和铃期。表明转Bt棉对棉田地面蜘蛛群落无显著影响。     

转Bt基因植物对不同抗性棉铃虫的生长抑制作用

采用转Bt基因的烟草和棉花 ,对经转Bt单基因、转Bt与CpTI双基因烟草汰选 1 8代和常规烟草处理的棉铃虫种群进行生长抑制作用的比较测定。结果表明 ,转Bt烟草对以汰选后的抗Bt单基因汰选棉铃虫种群的体重抑制作用显著低于转双基因烟草汰选种群和对照种群 ;转Bt棉花对单基因种群的杀虫活性、体重、龄期发育以及化蛹率的抑制作用亦显著低于双基因种群和对照种群