外源Bt基因导入对棉花叶片维管束汁液的生化物质含量及烟粉虱种群增殖的影响

以转Bt基因棉花"国抗22"和常规棉亲本"泗棉3号"为试材,研究外源Bt基因导入对棉花叶片维管束汁液中营养物质和次生物质含量以及烟粉虱种群增殖的影响.结果表明,和"泗棉3号"相比,"国抗22"叶片维管束汁液中可溶性糖含量较低;单宁浓度苗期较低,但花铃期两个品种无明显差异;花铃期游离氨基酸总量无明显差异,但谷氨酸、脯氨酸、丙氨酸含量均明显高于"泗棉3号";在苗期和花铃期两品种棉花叶片维管束汁液中均未检测到棉酚.取食苗期和花铃期"国抗22"棉花的B型烟粉虱内禀增长率rm分别比取食"泗棉3号"对应生育期的高13.7%和20.2%.研究表明,外源Bt基因的导入影响转基因棉花中可溶性糖、游离氨基酸和其他抗生物质的合成,从而影响烟粉虱的种群发展.     

不同基因型抗虫棉氮磷钾养分吸收与分配特征

【目的】探讨不同抗虫棉品种植株干物质与氮、磷、钾养分积累分配特点,为制定棉花高产栽培管理措施提供依据。【方法】在大田条件下,选用三个抗虫棉品种(冀棉169、鲁棉研21号和岱字棉99B)为研究对象,比较研究了三个品种的干物质积累与氮磷钾吸收特性。【结果】冀棉169产量最高,两年分别比鲁棉研21号提高了27.9%和25.5%,分别比岱字棉99B提高了65.9%和41.1%。三个品种单铃子棉重的变化趋势与产量一致,而单株结铃数和衣分则不同。冀棉169棉株各器官干物质和氮磷钾积累量均较高,尤其在生育中后期,营养器官保持最高的氮磷钾养分积累量,促使其干物质积累量显著高于其他两个品种,为棉铃发育提供了充足的物质基础,铃叶比较大,因此结铃最多,单铃子棉重最大,皮棉产量最高,使得养分利用效率也最高。鲁棉研21号棉株各器官干物质和氮磷钾积累量均最低,主要是由于营养器官氮磷钾养分快速积累期结束最早,加之向棉铃分配比例最高,从而限制了营养器官的生长发育,影响生育中后期棉铃的发育,使之不仅结铃数最少,单铃子棉重较小,产量也较低。岱字棉99B棉株各器官干物质和氮磷钾积累量虽最高,但其快速积累期出现在盛花期以后,棉株贪青,结铃数虽较多,但单铃子棉重最小,使之产量最低,养分利用效率也最低。【结论】不同年代抗虫棉品种产量提高的主要原因是单铃子棉重的增加,其次是单株结铃数的提高。单铃子棉重和单株结铃数的增加主要归因于棉株总生物量和向生殖器官转运量的协同提高,特别是生育中后期保持高的同化物和生殖器官运转比例;而生物量的增加依赖于养分积累量和利用效率的提高。     

转基因抗虫棉对棉田土壤细菌数量及群落结构的影响

以转基因抗虫棉（GK12、33B）及其亲本对照（SM、5415）为材料,利用稀释平板法和基于rRNA基因PCR扩增的变性梯度凝胶电泳（DGGE）技术研究了棉田土壤中细菌数量和群落结构在转基因棉种植第一年的动态变化。结果表明：棉田土壤细菌数量随棉花生育期逐渐增加,于花铃中期达到最大值,转基因棉与其亲本之间细菌数量差异不显著。放线菌数量随生育期变化较小,转基因棉与其亲本之间在花铃中期出现显著差异。DGGE结果显示,转基因棉和亲本都存在丰富且相似的条带,聚类分析表明大多数转基因棉和亲本间条带相似性达80%以上,根据不同的生理期分成2个簇;主成分分析表明转基因棉和亲本细菌群落结构没有显著差异,但在不同生育期存在一定差异,表明生育期是影响细菌群落结构的主要因素,与聚类分析结果相吻合。研究结果初步说明转基因棉对棉田土壤细菌数量和群落结构没有显著影响。     

镁、钾相互作用对水稻生长、养分吸收及有关生理特性的影响

在温室条件下,采用液体培养方法研究了Mg、K相互作用对水稻生长、养分吸收以及有关生理特性的影响。结果表明,在低Mg浓度条件下,水稻植株干物质积累随K浓度增加而减少;在高Mg条件下水稻植株干物质积累随K浓度增加而相应增加。在低Mg条件下,高浓度K显著抑制植株对Mg、K、N和P的吸收;在高Mg浓度下,植株对Mg、K、N和P的吸收有促进作用。植株叶片叶绿素含量在低Mg条件下随K浓度增加而减少,在高Mg条件下K浓度增加对叶绿素含量无显著影响。叶片硝酸还原酶活性和可溶性蛋白质含量随Mg浓度增加而增加,而K浓度增加对叶片硝酸还原酶活性和可溶性蛋白质含量无明显影响。高Mg条件下的叶片可溶性糖和淀粉含量明显高于低Mg处理,并随K浓度增加而提高。Mg、K营养拈抗作用主要表现在低Mg高K浓度条件下抑制Mg的吸收。     

盐分胁迫下控释尿素配施腐植酸对棉花幼苗生长和抗氧化系统的影响

为探究盐分胁迫下,控释尿素配施腐植酸对棉花幼苗生长特性和植株体内抗氧化系统的影响,以滨海盐化潮土(全盐含量4.5 g/kg)为供试土壤,设置普通尿素、控释尿素、普通尿素+腐植酸、控释尿素+腐植酸4个施肥处理,以不施氮肥处理为对照进行棉花盆栽试验,测定棉花植株生物产量、叶片叶绿素含量、叶片及根系抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性和过氧化物质(MDA、O2·-)含量。结果表明:盐分胁迫下,控释尿素+腐植酸配施处理有利于促进棉花幼苗期生物量的累积,较其他处理地上部鲜、干物质量分别提高13.46%~69.46%和12.64%~82.23%,差异显著(P<0.05);控释尿素+腐植酸配施处理植株叶片叶绿素a含量提高11.84%,显著高于控释尿素处理;较普通尿素和控释尿素处理,其配施腐植酸的处理棉花叶片和根系SOD活性提高了3.41%~42.84%,POD活性提高了4.376%~37.87%,CAT活性提高了5.53%~64.61%,其中控释尿素+腐植酸配施处理的SOD、POD以及CAT活性显著高于未施用腐植酸处理。可见,盐分胁迫下,控释尿素与腐植酸配施提高棉花的抗盐能力,其主要通过提高棉花叶片叶绿素含量及叶片和根系的抗氧化酶活性,来提高植株对盐分的耐受能力。     

不同土壤水势与氮素营养对杂交水稻生理特性和产量的影响

以超级杂交水稻“两优培九”为试验材料,研究了不同土壤水势和氮素营养对其生理特性和产量及氮肥利用率的影响。结果表明, 1）同一土壤水势下,植株地上部分干重与总干重随氮肥水平的提高而提高,而根冠比则降低。2）在同一氮肥水平下,叶片净光合速率、叶绿素a和叶绿素b及其总含量、SPAD值及叶片水势随着土壤水势的降低而降低,而叶绿素a/b、丙二醛的含量和过氧化物酶的活性随之而增加;同一土壤水势下,叶绿素a和叶绿素b及其总含量、SPAD值均随氮肥水平的提高而提高,而叶片水势、叶绿素a/b和丙二醛的含量随之降低。3）在同一氮肥水平下,水稻产量随土壤水势的降低而降低;土壤轻度干旱时,水稻产量高低顺序为高氮中氮低氮;而当土壤水分充足或土壤重度干旱时,则表现为中氮高氮低氮。随着土壤水势的降低,中、高氮处理的氮肥农学利用率降低。试验结果还表明,225 kg/hm2施氮水平在0 kPa土壤水势下有明显的增产效果,过度增施氮肥并不利于水稻增产与氮肥利用率的提高。     

转Bt+GNA双价基因抗虫棉对棉铃虫抗性的遗传分析

采用棉铃虫(Helicoverpa armigera)生物测试方法,对转Bt GNA双价基因抗虫棉的抗虫性进行了详细的遗传分析。结果表明：转Bt GNA双价基因抗虫棉纯合品系TBG与6个感虫的常规品种配制正、反交组合F1都高抗棉铃虫,F2和BCl群体中的抗、感虫植株分离结果分别符合3：l和1：1,可以推断TBG对棉铃虫的抗性符合一对显性基因的孟德尔经典遗传规律,而且没有表现出细胞质效应。等位性测验结果显示TBG的抗虫基因与中心94、R19、山西94—24、新棉33B和双抗-l等5个转基因抗虫棉纯合品系(种)中的抗虫基因可能整合在不同的染色体上.     

宁南水土流失区盐碱地施肥对春小麦的影响

该文研究了宁南水土流失区土壤盐分对春小麦生长发育及其生产力的影响。结果表明:春小麦幼苗期对土壤盐分比较敏感,生长后期抗盐害能力增强。而且,不同肥料对盐碱地春小麦的影响也不同,施磷肥较施氮肥增强了春小麦的耐盐能力,促进了春小麦的生长发育。在土壤盐分含量不同条件下,施磷肥比施氮肥功能叶片数增多,地上部干物质积累加快,籽粒产量明显增加。     

低磷胁迫下加硅对玉米苗期硅、磷营养及叶绿素荧光参数的影响

为研究硅对低磷胁迫下玉米苗期硅、磷吸收积累和叶绿素荧光参数的影响,采用砂培方式模拟低磷胁迫环境,以玉米品种正红2号和正红115为供试材料,设置3个磷浓度:重度低磷胁迫P1(0.01mmol/L)、中度低磷胁迫P2(0.1 mmol/L)和正常磷浓度P3(1 mmol/L),设置3个硅浓度:Si1(0 mmol/L)、Si2(0.75mmol/L)和Si3(1.5mmol/L),定苗培养28d,测定植株顶部往下第1全展叶叶绿素荧光参数、植株干物质重、硅和磷素含量和积累量。结果表明:(1)磷浓度从P3降低至P2和P1,2个玉米品种平均,单株干物质积累量、硅积累量、磷积累量分别下降34.73%,39.26%,29.10%,33.01%,81.81%,87.63%;同时降低叶片PSⅡ反应中心开放程度、减弱光能捕获和光能转换能力、降低电子传递效率,导致植株叶片热耗散能力明显增强。(2)硅浓度从Si1增加至Si2和Si3,2个玉米品种平均,单株干物质积累量、硅积累量、磷积累量分别提高21.54%,36.05%,120.08%,236.65%,39.81%,69.17%;同时增加叶片PSⅡ反应中心开放程度,提高光能捕获和光能转换效率,增加电子传递效率,加速利用过剩激发能。(3)玉米植株硅积累量和磷积累量呈显著正相关,并且Fv/Fm(XE)、Fv′/Fm′(XE′)、Fq′/Fm′(φPSⅡ)、ETR与植株硅积累量和磷积累量也呈显著正相关。(4)在P3和P2处理中,与Si1相比,Si2和Si3能明显提高正红2号和正红115植株硅、磷素积累量,提高叶片对光能的捕获、转化和传递效率,提高植株的干物质积累量;在重度低磷胁迫P1处理中施硅对玉米幼苗硅、磷营养和叶绿素荧光参数的改善作用十分微弱。综上所述,在非严重低磷胁迫条件下,外源加硅可以增强玉米对硅、磷的吸收和积累,提高叶片光合物质生产能力,加速消耗过剩的激发能,减轻光抑制。     

保康灵1号对草莓植物学性状及抗病性的影响

为了探索免疫诱抗剂保康灵1号(BKL1)对草莓植株生长、产量及抗病性影响,以浙江省临安区草莓主栽品种"红颊"为试验材料,分别用保康灵1号、常规农药(对照)进行处理,测定草莓植株高度、根系、茎基干重、叶绿素含量、果实可溶性固形物和产量,并统计草莓炭疽病、灰霉病发病率等指标。结果表明:与对照相比,保康灵1号处理后的草莓植株高度、根茎干重、叶绿素含量、可溶性固形物含量、产量等指标增加,而炭疽病、灰霉病发病率下降,说明免疫诱抗剂保康灵1号能够诱导草莓抗病和促进植株生长。     

土壤酶活性对大田单季种植转Bt基因及转双价棉花的响应

利用田间试验,以转Bt基因棉花Z30、转双价（Bt+CpTI）棉花SGK321及其相应的等价基因Z16、SY321作为供试对象,研究棉花种植后对土壤水解/氧化还原酶类活性的影响。结果表明,转Bt棉花及转双价棉花的种植对各种土壤酶活性的影响不一致,转Bt棉花及转双价棉花种植显著降低了土壤蛋白酶和脱氢酶活性(P 0.05)。转Bt棉花还显著降低了土壤脲酶活性(P 0.05);转双价棉花种植同时显著降低土壤磷酸二酯酶、β-葡萄糖苷酶、过氧化氢酶和硝酸还原酶活性(P 0.05)。棉花品种及转基因行为（转入基因类型）均未给土壤酸性磷酸单酯酶和FDA活性带来影响;土壤芳基硫酸酯酶所受的影响主要来自于棉花品种自身。     

绿盲蝽在转Bt基因抗虫棉的发生动态及其为害研究

试验研究转Bt基因抗虫棉对非目标害虫绿盲蝽田间种群的影响结果表明,绿盲蝽在转单价抗虫棉(GK-12)与其亲本上的种群数量整个发生期无显著差异,但二代绿盲蝽对“GK-12”的危害程度大于对其亲本的危害,而对双价抗虫棉(SGK321)与其亲本的种群发生数量及其受害程度均无显著差异,“GK-12”比“SGK321”被害指数高1.27倍。绿盲蝽在单价抗虫棉“GK-12”上的发生为害有加重趋势,而在双价抗虫棉“SGK321”上的发生程度却受到一定抑制。     

Differential Responses of Conventional and Bt-Transgenic Cotton to Potassium Deficiency

Bacillus thuringensis (Bt) transgenic (insect-resistant) cotton cultivars senesce prematurely under potassium (K⁺) deficiency, more often than conventional cultivars, in the North China Plain. To verify if Bt-transgenic cotton was more susceptible to K⁺ deficit, two transgenic cultivars, ‘CCRI 41’ and ‘DP 99B’, and two conventional cultivars, ‘CCRI 35’ and ‘CCRI 36’, selected from widely used cultivars in China, were used in a seedling hydroponic study. The culture solution K⁺ concentration was 0.5 mM for high K⁺ and 0.02 mM for low K⁺ conditions. Seedlings of all four cultivars accumulated more dry matter and K⁺ when grown at high K⁺ than low K⁺ conditions. However, under low K⁺ condition, the dry weight and K⁺ content of Bt-transgenic cultivars CCRI 41 and DP 99B were lower than those of the conventional cultivars CCRI 36 and CCRI 35. The results indicated that Bt-transgenic cultivars CCRI 41 and DP 99B were more sensitive to K⁺ deficiency than conventional cultivars CCRI 36 and CCRI 35, which could be the reason for premature senescence symptoms observed from fields of Bt-transgenic cotton under K⁺ deficiency. Seedlings of all four cultivars had a higher K⁺ use efficiency (KUE) under low K⁺ than high K⁺ conditions, but the KUE did not account for the differential responses between Bt-transgenic and conventional cultivars at the low K⁺ concentration. The K⁺ depletion results did not reveal the mechanism for the above differential responses in V_max and K_m of the seedlings either. Further experiments with more cultivars are needed to clarify the differential mechanisms in these genotypes.     

咸水畦灌棉花耐盐性鉴定指标与耐盐特征值研究

为了充分利用浅层地下咸水,通过5 a的咸水畦灌播前造墒大田试验,分析了不同程度盐分胁迫(1(对照)、2、4、6、8、10 g/L)与棉花生长指标和籽棉产量的响应关系,得出不同矿化度咸水播前造墒条件下棉花的耐盐性鉴定指标及耐盐特征值。结果显示,相对出苗率、相对株高、相对叶面积、相对地上部干物质质量、相对果枝数、相对成铃数和相对蕾花铃最大值均可以作为棉花的耐盐性鉴定指标,其中相对株高易于观测,盐害指示效果好,因此作为推荐使用耐盐性鉴定指标。同时,灌溉水矿化度控制在5.48 g/L以下时,咸水造墒连续灌溉5 a后,在产量与对照相比不减产。     

转基因抗虫棉对茎部内生细菌多样性的影响

比较转Bt基因抗虫棉与其母本茎部内生细菌多样性,为评估转基因棉花生物安全性提供基础数据.采用平板培养方法对转基因棉花(中棉30,TC)与其母本(中棉16,CC)茎部内生细菌进行分离与计数,用细菌的通用引物扩增细菌的16SrDNA片段,进行RFLP分析.采用培养方法分离与计数所得的棉花茎部内生菌数量为105 cfu/g;...     

黄土高原不同玉米-大豆间作模式对玉米生长发育的影响

以玉米品种(郑单958,豫玉22)和大豆品种(中黄24,中黄13)为材料进行田间试验,在单作和间作两种模式(间作比例分别为2:2,2:4)下研究了黄土塬区不同玉米-大豆间作模式对玉米生长发育的影响。研究结果表明,郑单958分别与大豆两个品种间作,玉米叶片叶绿素相对含量、单株叶面积、茎粗和干物质积累量从大喇叭口期开始均高于单作,株高在生育后期表现为间作高于单作。豫玉22分别与大豆两个品种间作,玉米叶片叶绿素相对含量和茎粗从大喇叭口期开始高于单作,干物质积累量从吐丝期开始高于单作,单株叶面积在吐丝期显著高于单作,株高在生育后期表现为间作低于单作。间作下的郑单958干物质积累量在生育后期高于豫玉22,更有利于增产。在所选的玉米和大豆间作模式中,郑单958和中黄24以2:4间作是黄土塬区对玉米增产更为有利的间作模式。     

施氮量对黄河滩区棉花叶片生理特性、干物质积累及产量的影响

为探讨黄河滩地植棉适宜的施氮水平,以转双价（Bt Cry1A+CpTI）基因抗虫杂交棉品种中棉所72为试验材料,设置了N 0、 150、 300和450 kg/hm2 4个施氮水平,研究了施氮量对棉花叶片生理特性、 干物质积累及产量的影响。结果表明,随着施氮量的提高,棉花叶面积指数（LAI）,叶片叶绿素和全氮含量,谷氨酰胺合成酶（GS）和超氧化物歧化酶（SOD）活性呈增加的趋势,丙二醛（MDA）含量有下降趋势,进而延缓了叶片的衰老进程。在施氮量为N 300 kg/hm2 时,棉花干物质积累量较大,且分配到生殖器官的比例较高;施氮量过低时,干物质积累量较少;施氮量过高时,有利于营养器官生长,干物质积累量最大,但分配到生殖器官的比例较低。棉花施氮量为N 300 kg/hm2时籽棉产量最高,比不施氮（N 0）和施氮量为N 150 kg/hm2的处理分别增加15.29% 和9 .77%,差异达到显著水平;与施N 450 kg/hm2的处理产量差异不显著。因此,在土壤肥力较低且下层土质沙性较强的黄河滩地,棉花的适宜施氮量为300 kg/hm2。     

盐胁迫下转Bt基因棉的K+、Na+转运及SOD活性的变化

通过对转Bt基因棉(苏抗103)和受体棉(苏棉12)在不同浓度盐胁迫条件下的钾钠离子的转运、累积分布以及它们SOD活性和H2O2含量变化的比较,证明了Bt抗虫基因的导入一方面导致棉花植株地上部钾累积增多,根部钾含量降低,从根往地上部的钾转运能力增强,而且根吸收能力也有增强趋势;然而另一方面,受盐胁迫时转Bt基因棉对钾的向上运输选择性减弱,地上部钠积累偏多,盐耐性减弱;SOD活性受盐胁迫影响,下降显著,超氧自由基的清除能力可能受到影响。结果表明,与常规棉有所不同,转Bt基因棉可能不太适宜在盐碱土壤上种植。     

转基因棉种植对土壤氧化还原酶活性的影响

转Bt基因棉和转Bt+CpTI基因棉及相应非转基因棉的盆栽试验研究表明,转基因作物生长30天时可向土壤中释放Bt杀虫晶体蛋白,而双抗棉种植时CpTI杀虫晶体蛋白的释放量与作物品种有关;转基因棉种植对土壤过氧化氢酶、脱氢酶和硝酸还原酶的活性影响研究表明,生长30天时,与等价基因系非转基因棉相比,转Bt基因棉和双抗棉A的种植并未使三种酶活性发生显著变化,而双抗棉B的种植使土壤脱氢酶活性显著下降。从杀虫晶体蛋白的释放和对酶活性的影响来看,双抗棉B的种植对土壤的生物活性扰动更大。