我国转基因Bt棉对棉铃虫的控制效果

本研究就中国转基因Ｂｔ棉花对主要害虫棉铃虫的毒杀效果。网室与田间小区抗虫性,大田控害效果及其对其害虫,天敌的影响进行了初步研究,结果表明：中国转基因Ｂｔ棉对棉铃虫初孵及１龄幼虫高效,７２ｈ的最高毒杀效果可达９０．５％;对棉铃虫的控制力大小顺序为初孵幼虫〉１龄〉２龄〉３龄,嫩叶〉顶尖〉幼蕾〉幼铃,５叶期嫩叶〉盛蕾期嫩叶,２代〉３代〉４代;网室鉴定Ｂ２,Ｂ３,Ｒ２,Ｂ４,Ｂ６,３,８,１０,１６,２６     

我国转Bt抗虫基因棉杀虫活性的时间与空间动态分析

利用我国研制的转Ｂｔ抗虫基因棉ＧＫ－１２品系,系统测定了对棉铃虫杀虫活性的时间与空间动态。结果表明,转Ｂｔ抗虫基因棉相同部位叶片的杀虫活性随着棉花的生育期呈下降的趋势,并在盛花期之后显著降低;各花器的杀虫活性在田间棉铃虫第三代期明显高于第四代期;在模拟棉铃虫田间自然取食的条件下,第四代期的幼虫世代存活率明显高于二代期,有０．４％的幼虫可以发育至蛹期。转Ｂｔ抗虫基因棉不同器官杀虫活性的顺序为：叶〉蕾     

转单价及双价基因抗虫棉田棉铃虫发生动态初报

试验研究转单价及双价基因抗虫棉田棉铃虫的发生动态结果表明,转单价及双价基因抗虫棉的棉叶、蕾、铃被害率均显著低于常规棉,抗虫棉田第2代、3代棉铃虫幼虫发生数量均很少,第4代虽有一定数量发生但低于常规棉棉田。第2代、3代和4代棉铃虫发生期间,转单价及双价基因抗虫棉田其幼虫平均数量及棉叶、蕾、铃被害率均未达显著差异水平,表明在田间转单价与双价基因抗虫棉对棉铃虫的抗性差异不明显。     

Bt汰选棉铃虫对转基因棉花的适应性研究

用Bt粉剂、转Bt基因棉叶汰选获得的低抗棉铃虫种群，在室内测定其对转Bt基因棉叶的适应性，结果表明两次选种群对转基因棉叶的反应有相同趋势。虽然两汰选种群在转基因棉叶上幼虫存活率比同源敏感种群提高，但存活幼虫体重、蛹重比取食常规棉叶的明显减轻，幼虫历期明显延长。比较抗、感种群在转基因棉花不同生长季节的生长，抗性种群化蛹率的提高，主要在转基因棉花生长后期，而在转基因棉花生长前期（6月下旬）开始取食的抗性初孵幼虫与敏感种群一样，仍不能化蛹，结果表明，室内用转Bt基因棉叶、Bt粉剂汰选的两低抗水平种群，在转基因棉花上适应性明显提高，但存活幼虫生长发育不正常。     

Bt毒蛋白基因叶绿体转化载体的构建及其生物杀虫试验

本工作设计和构建了全长３．５ｋｂ Ｂｔ毒蛋白基因和２．１ｋｂ、１．８ｋｂ两种３＇端缺失Ｂｔ毒蛋白基因并分别包含烟草叶绿体同源片段ＲＴＰ和ＴＯ的叶绿体转化载体ｐＴＲＳ１、ｐＴＲＳ２和ｐＴＲＳ３，对它们菌体总蛋白进行生物杀虫试验表明所有载体的Ｂｔ毒蛋基因都得到了表达，并且对二龄棉铃虫有１００％的毒杀作用，对三龄棉铃虫的致死率也很高，尤其是含全长Ｂｔ毒蛋白基因的ｐＴＲＳ１可高达９５％以上。因而它们都可以     

转Bt基因抗虫棉对中华草蛉发育及繁殖的影响研究

以2种转Bt基因抗虫棉和1种常规棉上的棉蚜饲喂中华草蛉,试验研究Bt毒蛋白对捕食性天敌的影响结果表明,不同处理间中华草蛉幼虫和茧的死亡率以及成虫获得率无显著差异,用混合棉蚜饲喂的中华草蛉幼虫与饲喂“泗棉3号”和“GK-12”的相比发育历期显著缩短(P<0.01),与用“新棉99B”饲喂的相比其发育历期也明显缩短(P<0.05),而分别以“泗棉3号”、“GK-12”和“新棉99B”上的棉蚜单独饲喂的幼虫发育历期无显著差异。不同处理间中华草蛉茧期、茧重和成虫性比差异不显著,成虫产卵前期和产卵期也无明显差异。而饲喂“新棉99B”的单雌产卵量高于饲喂“泗棉3号”和“GK-12”,且成虫寿命延长。幼虫期饲喂“泗棉3号”、“GK-12”和“新棉99B”上的蚜虫成虫产卵的孵化率无显著差异,而饲喂混合棉蚜时其后代卵的孵化率明显降低。     

Ghppo1基因在棉花防御中的表达及功能分析

诱导型抗性在植物防御植食性昆虫过程中起到重要作用,植物可通过基因和信号通路调控植物与害虫之间的互作。本研究以转Bt+Cp TI(苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis)+豇豆胰蛋白酶抑制剂(cowpea trypsin inhibitor))基因的抗虫棉品种中棉所41为材料,使用定量PCR分别测定棉铃虫(Helicoverpa armigera)危害、喷施茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,Me-JA)和水杨酸甲酯(methyl salicylate,Me-SA)等处理0、6、12、18和24h后,棉花Ghppo1(Gossypium hirsutum polyphenol oxidases 1)基因、茉莉酸途径关键基因Gh AOS(Gossypium hirsutum allene oxide synthase)、Gh COI1(Gossypium hirsutum coronatine insensitive1)表达量变化。交互取食试验测定1龄棉铃虫诱导及茉莉酸甲酯诱导18 h后棉花饲喂3龄棉铃虫与甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)虫重变化。以了解棉花Ghppo1基因在棉花诱导型抗性及棉花-棉铃虫互作关系中的作用。结果表明,1龄棉铃虫取食以及喷施Me-JA能够诱导棉花Ghppo1基因表达量显著升高,而3龄棉铃虫取食及喷施Me-SA不能诱导棉花Ghppo1基因表达量升高。此外棉花多酚氧化酶(polyphenol oxidases,PPOs)同样受1龄棉铃虫取食和茉莉酸甲酯诱导,而不受3龄棉铃虫和水杨酸甲酯诱导。1龄棉铃虫取食能够诱导茉莉酸途径关键基因Gh AOS和Gh COI1表达量显著上升。交互取食试验结果表明1龄棉铃虫诱导后的棉花植株能够抑制3龄棉铃虫及甜菜夜蛾的生长发育。棉花Ghppo1基因受茉莉酸途径而不受水杨酸途径调控,棉花Ghppo1基因参与棉花对棉铃虫的诱导型抗性反应。本实验结果表明,1龄棉铃虫可明显提高棉花对棉铃虫及甜菜夜蛾的抗性,棉花Ghppo1基因在棉花对棉铃虫与甜菜夜蛾抗性中发挥重要作用。     

AcMNPV chiA基因表达产物对棉铃虫围食膜的破坏及对Bt和NPV的增效作用

采用PCR方法扩增出苜蓿银纹夜蛾(Autographa californica)核型多角体病毒(AcMNPV)几丁质酶基因(chiA)编码区1.6kb全长片段,并将该片段分别克隆至原核表达载体pET30a和杆状病毒BactoBac表达系统转移载体pFastBac中,分别在大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)和草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)细胞系Sf-9中进行了表达。SDS-PAGE分析表明,在大肠杆菌和昆虫细胞中均有效表达了60kD的蛋白。将表达产物饲喂5龄棉铃虫(Helicoverpa armigera)幼虫后取其围食膜,扫描电镜结果显示,围食膜结构遭到破坏形成大量孔洞。生物测定结果表明,以上两种表达产物对苏云金芽孢杆菌(Bt)和核型多角体病毒(NPV)均具有增效作用。以AcMNPVChiA在大肠杆菌和细胞系Sf-9中的表达产物分别与BtCry2Ac蛋白混合饲喂棉铃虫初孵幼虫,增效率分别为33.4%和54.5%,其LT50较对照处理分别缩短了17.8和20.6h;当AcMNPVChiA在大肠杆菌和细胞系Sf-9中的表达产物分别与甘蓝夜蛾(Mamestra brassica)核型多角体病毒(MbNPV)混合处理棉铃虫初孵幼虫时,其LT50与对照比较分别缩短了16.6和22.4h。     

防治棉铃虫的复配农药护棉灵研究

用高效顺反氯氰菊酯，辛硫磷，久效磷，灭多威，甲基对硫磷及水胺硫磷等为有效成份，添加一定量的增效剂，渗透剂及溶剂等，配制成杀虫液剂，以３龄棉铃虫为实验幼虫，经过上百种配方的几百次实验，筛选出由有效成份高效氯氰菊酯，辛硫磷，甲基１６０５配成的复配杀虫液剂护棉灵，共毒系数为４６４．６，增效倍数为３．６倍，通过大田验证，４０％护棉铃复配制剂，在棉田的药效明优于对比单剂，也优于复配药剂３０％灭铃灵，且防治费     

转cry1Ac/CpTI双价抗虫水稻CrylAc杀虫蛋白的表达特性及其对二化螟的毒杀效果

CrylAc杀虫蛋白基因在转crylIAc／CpTI双价抗虫水稻(Oryza sativa L.)各部位中均得到了表达。不同水稻生育期及不同部位中CrylAc杀虫蛋白的表达量均有所不同。总的趋势是生育前期的表达量较生育后期高。在时间上，主茎叶片中的杀虫蛋白在拔节期最高，孕穗期开始下降，在扬花期和和灌浆期达到最低，到成熟期略有回升；主茎中的杀虫蛋白在苗期、拔节期和扬花期较高，种子中含量很低。不同生育期转基因水稻主茎顶叶对二化螟(Chilo suppressalis)初孵幼虫表现出了很强的抗虫性。在灌浆期前，取食转基因水稻顶叶的二化螟幼虫校正死亡率均90％左右，灌浆期后抗虫性有所下降，校正死亡率在60％左右。活体成株测定法评价结果表明，转crylAc／CpTI双价抗虫水稻对二化螟表现高抗。     

将新的人工雄性不育基因导入小麦栽培品种的研究初报

利用ＰＤＳ－１０００型氢气基因枪将我们构建的雄性不育基因导入小麦栽培品种的幼胚愈伤组织，经含除草剂Ｂａｓｔａ的抗性培养基分化和生根筛选后得到２７株绿苗，ＰＣＲ和Ｓｏｕｒｈｔｅｍ检测均发现有３种株呈阳性，初步表明基因已整合到小麦的基因组中，转化频率达０．２％左右。     

CryIA(c)转基因结球甘蓝的抗虫性研究

以结球甘蓝（Brassica oleracea var．capitata）下胚轴为外植体，通过根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciecin）介导法将苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis，Bt）杀虫蛋白基因CryIA（c）导入结球甘蓝栽培品种中，共获得56株卡那霉素抗性植株。分别以CryIA（c）和NPTⅡ基因引物进行PCR扩增，结果43株均扩增出了预期的目的带。以CryIA（c）基因为探针，进行Southern blot分析，证明外源基因已经整合到甘蓝基因组中，且多数转基因植株只含有单拷贝的外源基因。离体叶片抗虫实验表明，转基因植株幼虫校正死亡率为40％，平均单虫重达到极显著水平，叶片损害程度差异明显，转基因植株抗性较对照显著提高。通过卡那霉素涂抹叶片和PCR扩增两种方法鉴定，表明外源基因在转基因甘蓝自交后代呈孟德尔单基因遗传。     

转Cry1Ac和Cry1A+CpTI基因棉花粉对柞蚕生长发育影响的评价*

柞蚕(Antheraea pemyi)是中国华北和东北地区大面积人工野外饲养的重要经济昆虫,以天然柞林形成的蚕场与棉花常处于同一生态系统中。采用田间花粉沉积量测定结合室内生物测定的方法评价了转Cry1Ac基因和Cry1A CpTI基因棉(Gossypium hirsutum)花粉对柞蚕生长发育的生态风险。花粉沉积量测定表明,棉田内1m至棉田外1m的范围内,棉花花粉5d累积密度低于200粒／cm^2。用转基因抗虫棉花粉处理(花粉密度约l000粒／cm^2和10000粒／cm^2)的辽东栎(Quercus liaotungensis)叶片分别饲养蚁蚕至3龄末,结果显示,与非转基因棉花粉处理相比1～3龄期柞蚕的死亡率、发育历期、以及食物利用率、食物转化率、相对代谢速率、相对取食量和近似消化率等营养指标均无显著差别。表明两种供试转基因抗虫棉的种植不会对柞蚕的生长发育带来显著不利影响。