转Bt基因作物对土壤酶活性和土壤肥力影响的研究进展

随着转Bt基因作物种植面积的逐年增加,人们对转基因作物释放后潜在的安全性也越来越关注。转Bt基因作物可以通过根系分泌或植株残体的形式将Bt蛋白释放到土壤中,残留的Bt蛋白在富集的过程中有可能对土壤生态环境中的土壤酶活性及土壤肥力等造成影响,但这些影响作用因不同的Bt作物和不同的土壤环境而不尽相同。商业化转Bt基因作物的大规模环境释放对土壤酶活性和土壤肥力的可能影响仍需要在不同生态区开展长期定位检测和评价。本文对转Bt基因作物的发展及其种植和秸秆降解过程中对土壤酶活性和土壤肥力影响的研究进展进行述评,为转Bt基因作物对土壤环境的生态风险评价提供参考。     

转Bt基因作物毒素蛋白降解特性研究进展

总结了Bt杀虫蛋白的特性、转Bt基因作物毒素蛋白在土壤中的残留和积累以及对土壤生态系统的影响,阐明了转Bt基因作物毒素蛋白在土壤中的降解与影响因素,并提出应积极开展转Bt基因作物秸秆的降解研究,在降解秸秆的同时降解其中的Bt毒素蛋白.     

转Bt基因作物及其安全性研究

随着转Bt基因作物的推广和应用,Bt作物的安全性问题也越来越受到重视。文章从Bt基因的分类、基因的克隆及应用,以及转Bt基因作物的生态安全性等方面进行了论述。Bt基因可以通过有性杂交,进入非转基因作物栽培种及野生近缘种中,造成基因污染,害虫在多代食用转Bt基因植物后可以产生抗性,而且转Bt基因作物对非靶标昆虫也有一定的影响,转Bt基因作物可以通过根系向土壤中释放Bt毒蛋白,对土壤生态系统产生影响。另外已经发现大豆(EPSPS)中的转基因有向人类肠道微生物转移的现象。本文综述了对Bt基因的利用进展及对环境及生物的影响,希望能为正确认识和研究利用转Bt基因作物提供一些思路。     

利用Bt试纸快速检测玉米中的Bt蛋白

利用少量玉米幼苗嫩叶,加双蒸水和石英砂快速研磨,制成混合液,离心后取上清液插入Bt试纸条,可以在20 min之内检测出玉米中是否含有Bt蛋白,该方法快速、准确、简单易行,可以大量检测玉米样品,显著提高转Bt基因玉米的检测效率,对于商检、海关和农业执法等部门具有重要的实用价值,同时也对从事农作物转Bt基因研究的科研人员检测Bt蛋白提供帮助。     

转Bt基因作物毒蛋白对根际土壤生态系统影响研究进展

随着商业化转Bt基因作物的大规模种植,研究Bt毒蛋白对土壤生态系统的可能影响,对评价转基因作物的生态风险具有重大意义。文章综述了转Bt基因作物对根际土壤生态系统影响的研究进展,包括毒蛋白在根际土壤中的存活特性,微生物利用与降解,以及毒蛋白对根际土壤微生物区系和酶活性的影响。并对以后的研究提出几点建议。     

转Bt基因棉粉碎叶还土对土壤微生物活性的影响

为评价转Bt基因棉残体还田的生态效应,采用室内模拟试验方法,研究了转Bt基因棉粉碎叶还土后对土壤微生物活性的影响。结果表明,转Ht基因棉粉碎叶还土后在腐解中期可显著增加土壤细菌、真菌数量,对放线菌无明显影响。转Bt基因棉粉碎叶物质组成或Bt蛋白外的降解产物等方面的不同可能是对土壤微生物影响更为主要的原因。转Bt基因棉粉碎叶还土腐解中期显著提高土壤微生物生物量碳,但土壤基础呼吸和代谢商显著降低,表明转Bt基因棉粉碎叶还土土壤微生物对能源碳的利用效率提高了。     

环境因素对转Bt基因棉Bt杀虫蛋白表达量的影响

对不同转Bt基因抗虫棉花品种的研究表明 ,花铃期田间渍涝或土壤缺水干旱 ,可显著降低棉株不同器官的Bt蛋白含量。与对照相比 ,渍涝后各器官Bt蛋白含量降低幅度 ,幼蕾 >主茎功能叶 >主茎老叶 ,干旱后降低幅度 ,主茎老叶 >幼蕾 >主茎功能叶。两因素相比 ,干旱对Bt蛋白合成的抑制作用更强。追施氮肥可显著提高主茎老叶的Bt蛋白含量 ,主茎功能叶与幼蕾的Bt蛋白含量有所提高 ,但不显著。因此 ,为充分发挥转Bt基因棉花品种自身的抗虫水平 ,应加强田间管理 ,合理施肥 ,及时防旱排涝     

Bt棉功能叶氮代谢对Bt蛋白表达及氮肥调节的响应

为评价外源Bt基因插入以及氮肥对Bt棉功能叶Bt蛋白表达及氮代谢的影响,对Bt棉功能叶Bt蛋白含量,硝酸还原酶、谷丙转氨酶和蛋白酶活性,可溶性蛋白质和全氮含量等指标进行了测定。结果表明:Bt棉功能叶Bt蛋白含量在蕾期最高,此后,随生育进程呈显著下降。与常规棉相比,Bt棉功能叶硝酸还原酶活性提高,在前中期谷丙转氨酶活性显著提高且有利于可溶性蛋白质的合成,前期全氮含量显著增加,对蛋白酶活性没有明显影响。Bt棉功能叶Bt蛋白含量与硝酸还原酶活性、可溶性蛋白质和全氮含量呈显著正相关,表明Bt棉前期增强的氮代谢促进了Bt蛋白的表达。施氮肥明显提高Bt棉中后期功能叶硝酸还原酶活性、可溶性蛋白质含量和Bt蛋白的表达。基施和初花期各50%的效应显著大于全部基施,而在基施氮肥基础上,初花期增施50%的氮肥效应最明显。与常规棉比较,施氮肥更有利于Bt棉中后期功能叶硝酸还原酶活性、可溶性蛋白质含量提高。     

转Bt基因棉花对土壤微生物的影响

在大田和盆栽条件下，以转Bt基因抗虫棉晋棉26号和其具有相似遗传背景的普通棉花品种晋棉7号为材料，研究棉花不同生育期的土壤细菌、真菌、放线菌及其生理菌种的变化。结果表明，转Bt基因棉晋棉对土壤微生物种类和数量有一定的影响，在某些生育期显著高于或低于普通非转基因棉花，或者差异不显著。因此，转基因安全评价需要对土壤微生物进行评价。     

转Bt基因抗虫棉Bt毒蛋白表达量的时空变化

采用抗体夹心ELISA技术 ,对转Bt基因抗虫棉植株中Bt毒蛋白含量进行了测定。结果表明 :Bt基因在所检测的器官中均有表达 ,但是不同器官中的Bt毒蛋白含量明显不同。在苗期全展功能叶中Bt毒蛋白含量最高 ,根、茎和叶柄中含量较低 ;不同生育期的功能叶中Bt毒蛋白含量差异显著。Bt毒蛋白含量在苗期叶片中最高 ,蕾期次之 ,花铃期最低。随着棉花生长发育进程的推进 ,Bt基因在叶片中的表达强度逐渐减弱。Bt基因在棉株体内的表达随着器官的不同 ,生育时期的不同而表现出时空动态变化。     

Effects of Bt transgenic crops on soil ecosystems: a review of a ten-year research in China

Bacillus thuringiensis (Bt) transgenic cotton is the unique Bt transgenic crop planted on a large scale in China, and its commercialized varieties and hectareage had increased rapidly in China during the past decade (1997–2006) with broad geographic distribution for the economic, environmental, and health benefits. In 2004, the planting area of Bt transgenic cotton in China ranked first worldwide with up to 370 × 10⁶ hm². In addition, Bt transgenic rice varieties in field tests have been close to approval for commercialization. However, ecological risks, a complex issue of Bt transgenic crops on soil ecosystem is urgently faced in China due to more than 60 varieties transferred single or bivalent Bt genes grown under diverse geographic regions. Two main pathways, biomass incorporation and root exudates, are involved in the effects of Bt transgenic crops on soil ecosystems. In this paper, the research results in recent years in China involved in the effects of Bt transgenic crops (Bt transgenic cottons and rice) on soil ecosystems were summarized with special attentions paid to the release and persistence of Bt toxins, and the toxicology to microorganisms, as well as the change of soil biochemical properties in soils where Bt transgenic crops were planted or incubated with their biomass. In addition, the complexity and current research defaults of ecological risk evaluation of Bt transgenic crops in China were highlighted.     

Bt转基因抗虫水稻的研究进展及其对家蚕的风险评估

Bt基因是目前农业上使用最广泛的抗虫基因。近年来,Bt基因已广泛用于转基因抗虫水稻的研究,进展极为迅速。我国在Bt转基因抗虫水稻的培育方面处于世界领先水平,且有可能成为世界上率先商品化种植Bt转基因抗虫水稻的国家之一。为此,概述了Bt基因的发展状况、国内外Bt转基因抗虫水稻的研究进展及其对非靶标经济昆虫家蚕的生态风险,以期为Bt转基因抗虫水稻的商品化种植和重要经济昆虫的合理保护提供科学依据和理论参考。     

转Bt(Cry1Ab)基因对水稻光合特性及光合产物积累的影响

 【目的】明确外源Bt基因插入对水稻倒1叶光合速率及光合作用相关生理特性的影响。【方法】以转Bt基因水稻及亲本水稻为试材,研究盆栽及田间条件下转Bt基因及亲本水稻苗期、拔节期、抽穗期和成熟期倒1叶光合特性及其相关光合酶活性、光合产物积累的动态变化。【结果】转Bt基因及亲本水稻生理活动峰值均出现在拔节期。与亲本水稻相比,转Bt基因水稻苗期叶片净光合速率显著低于亲本;而拔节期和抽穗期,转Bt基因水稻倒1叶净光合速率、叶绿素含量和乙醇酸氧化酶活性显著高于亲本水稻（P＜0.05）,且拔节期转Bt水稻倒1叶气孔导度和胞间CO2浓度也显著高于亲本水稻（P＜0.05）;成熟期,转Bt基因与亲本水稻倒1叶光合特性无显著性差异（P＞0.05）。【结论】与亲本水稻相比,外源Bt基因的插入对水稻叶片光合特性产生短暂影响,但这种影响不具有持续性。     

转Bt基因抗虫水稻的研究进展

介绍了Bt基因及转Bt基因抗虫水稻的作用机理,综述了转Bt基因水稻的研究概况,分析了转Bt水稻的生物安全性,并展望了Bt水稻的发展趋势,以期为Bt水稻的安全性评价及大规模商业化种植提供参考。     

cry2Ah-M基因杀虫活性研究

转Bt基因抗虫棉经过20多年的研究和生产应用,虽然取得了巨大的生态和经济效益,但棉铃虫的抗性风险也逐渐增加,因此,通过发掘不同杀虫机理的Bt基因,不仅可以提高杀虫效率,而且有效的避免或延迟昆虫的抗性。依据棉花遗传密码子偏好性,对来源于苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)新型Bt基因cry2Ah-like进行了密码子优化改造,利用农杆菌介导法导入烟草。通过荧光定量PCR方法,Southern blot和Western blot方法,证明了转基因烟草中外源基因在RNA和蛋白水平上均稳定表达,并且已整合到烟草基因组中。生物活性检测结果表明,饲喂转基因烟草叶片4 d后,棉铃虫幼虫校正死亡率达86.59%,达到高抗水平,进一步证明密码子优化后的cry2Ah-M基因能够高效表达且具有较高的杀虫活性,是有效防治棉铃虫的新型基因。     

从转基因水稻中提取Bt毒蛋白的方法与效率

用正交试验法比较了几种常用的Bt毒蛋白提取剂的提取效率，得到了最佳提取剂及提取条件；测定了该条件下得到的提取液的杀虫活性。结果表明：各种提取条件对总蛋白及Bt毒蛋白提取效率的影响规律大致相似,最佳提取条件下所得的提取液具有很高的杀虫活性。     

利用分子标记辅助选择技术培育抗虫水稻品种的研究

Bt基因是从苏云金芽孢杆菌中克隆出的针对鳞翅目害虫的抗虫基因,经过基因工程方法人工改造已经获得Cry1Ab/Ac、Cry1C等抗虫基因。以云南主栽水稻品种楚粳28为受体,以携带Bt抗虫基因的"华恢1号"、"RJ-5"和"T1C-19"分别作为供体,利用分子标记辅助选择(MAS)技术进行回交育种,选育成携带Bt抗虫基因水稻新品系。结合农艺性状表现,获得了云抗虫稻1号、云抗虫稻2号、云抗虫稻3号Bt蛋白高表达的水稻抗虫品系。这些抗虫品系为云南省抗虫水稻的遗传改良和生产应用提供了基因资源和应用基础。     

转基因抗虫水稻中BT蛋白表达量的研究(英文)

对转基因抗虫水稻中Bt蛋白表达量进行研究。[方法]应用酶联免疫吸附测定法(ELISA)定量检测转基因抗虫水稻生同生长期不同部位的Bt蛋自表达量。[结果]转基因水稻灌浆期不同组织中Bt蛋白表达绝对含量的高低顺序为:叶片>未成熟种子及颖壳>根>茎杆;在水稻不同的生长发育(分蘖期、抽穗期和灌浆期)阶段,转基因Bt水稻中Bt蛋白的含量有一些变化;一般在水稻生长后期Bt蛋白的浓度有所下降,但幅度不大,对其抗性不会造成太大影响。[结论]该试验对田间害虫的防治以及转基因水稻的育种都具有重要意义。