绿盲蝽危害后转Bt基因棉花嫩叶的几个生理指标变化特征分析

 以转Bt基因棉品系苏抗310和其轮回亲本泗棉3号为材料,研究绿盲蝽危害后转Bt基因棉花顶部嫩叶的几个相关生理指标的变化特征。结果表明：绿盲蝽危害后,棉花顶叶的叶绿素、可溶性蛋白和游离氨基酸含量显著降低,说明绿盲蝽危害后,棉花顶部嫩叶氮代谢受到一定破坏,引起叶绿素含量的下降,这对叶片成熟后光合作用是不利的。棉花顶部嫩叶受危害后,缩合单宁含量提高和苯丙氨酸解氨酶（PLA）活性增强,表明棉花植株抵御盲蝽危害能力提高,但转Bt基因棉品系顶部嫩叶缩合单宁含量和PLA活性低于非转Bt基因棉品种;即使是绿盲蝽危害后的顶部嫩叶也均未达到非转Bt基因棉品种正常水平,这可能是导致转Bt基因棉盲蝽危害加重的原因之一。棉花顶部嫩叶受害后,非转Bt基因棉泗棉3号可溶性糖含量降低,而转Bt基因棉品系苏抗310升高;非转Bt基因棉品种受绿盲蝽危害后顶部嫩叶可溶性糖含量降低,不利于绿盲蝽的发生,而转Bt基因棉品系受危害后顶部嫩叶可溶性糖含量上升,不利于对绿盲蝽的危害控制,这可能是转Bt基因棉绿盲蝽危害重于非转Bt基因棉的又一原因。     

绿盲蝽对四种挥发性物质的触角电位和行为反应

本研究测定了绿盲蝽(Apolyguslucorum)雌、雄成虫对苯乙醛、反-2-己烯醛、顺-3-己烯醇和苯乙酮的触角电位(EAG)反应和行为反应.结果表明,这4种挥发性物质均能引起绿盲蝽明显的EAG反应,雌成虫对顺-3-己烯醇的EAG反应最强,雄成虫对反-2-己烯醛反应最强.雌成虫对各物质的反应均明显高于雄成虫.Y形嗅...     

4种寄主对光肩星天牛成虫体重、寿命、产卵量和孵化率的影响研究

为了解光肩星天牛成虫在不同寄主上的生物学特性,以制定科学的生态调控措施。研究了复叶槭、漳河柳、新疆杨和白蜡对其成虫体重、寿命、产卵及孵化率的影响。结果表明：寄主植物对雌成虫体重有一定影响,对成虫体重影响不大;在复叶槭上取食的天牛成虫寿命最长（雌：40.5天;雄32.2天）、产卵量最大（46.6粒）;在复叶槭和漳河柳上取食的天牛成虫寿命和产卵量明显高于新疆杨和白蜡(P<0.05),在白蜡上寿命最短（雌：14.4天;雄11.4天）,产卵量最低（8.9粒）;说明寄主植物对成虫寿命和产卵量有明显影响;4种寄主植物之间卵的孵化率差异不显著(P>0.05),说明寄主植物对孵化率影响不大。综合比较4种植物,复叶槭和漳河柳是光肩星天牛最适应寄主,新疆杨和白蜡是普通寄主。     

转CrylAC及CrylAC+CpTI基因对棉花上绿盲蝽2种消化酶活性及海藻糖含量的影响

 以转基因棉国抗22,sGK321及其亲本棉泗棉3号、石远321为材料,研究了上述4种寄主上绿盲蝽淀粉酶、蛋白酶活性及海藻糖含量。结果表明：与亲本棉相比,2种转基因棉绿盲蝽若、成虫淀粉酶、蛋白酶活性和海藻糖含量均值较高,且若虫淀粉酶活性、成虫海藻糖含量在转基因棉国抗22和其亲本棉泗棉3号之间差异显著;同一品种棉花上成虫的淀粉酶、蛋白酶活性和海藻糖含量均高于若虫,并差异极显著。绿盲蝽若、成虫淀粉酶、蛋白酶活性及海藻糖含量在转基因棉及其亲本棉上的频率分布高峰基本一致;但与亲本棉花相比,2种转基因棉所测指标在低区间段分布较少,在高区间段分布较多。     

转基因抗虫棉Bt 毒蛋白表达量的传递方式研究

从卡那霉素抗性鉴定、抗虫性鉴定和 Bt毒蛋白含量测定等三个方面对转基因抗虫棉 Bt毒蛋白表达量的传递方式进行了研究。结果表明 ,转基因抗虫棉美棉 3 3 B和 GK-12对棉铃虫具有显著的抗性。盛蕾期饲喂美棉 3 3 B、GK-12棉株顶端叶片 72 h后 ,初孵棉铃虫幼虫死亡率分别为86.8%、75 .1% ,对照 TM-1、泗棉 3号、苏棉 12三个常规棉品种 (系 )初孵幼虫死亡率分别为10 .9%、13 .9%、9.2 %。美棉 3 3 B、GK-12盛蕾期功能叶片 Bt毒蛋白含量分别为每克鲜重 83 6.68ng、682 .5 6ng。饲喂美棉 3 3 B、GK-12与常规棉品种 (系 )杂种一代棉株顶端叶片 72 h后 ,初孵棉铃虫幼虫平均死亡率分别为 84.1%、77.2 % ,两个转基因抗虫棉品种与常规棉品种 (系 )杂种一代功能叶片的 Bt毒蛋白含量平均值分别为每克鲜重 82 0 .5 8ng、683 .77ng。转基因抗虫棉与常规棉杂种一代的抗虫性表现及 Bt毒蛋白表达量与转基因抗虫棉亲本非常接近 ,杂种二代群体 Bt毒蛋白检测阳、阴性反应植株的分离比例符合 3∶ 1,回交世代 BC1 群体 Bt毒蛋白检测阳、阴性反应植株的分离比例符合 1∶ 1,与抗虫性鉴定结果高度一致。转 Bt基因抗虫性状的遗传是受一对完全显性基因控制的 ,Bt基因与 NPT II基因是紧密连锁或完全连锁的。Bt毒蛋白表达量按照一对显     

低温和湿度胁迫对盛铃期Bt棉叶片Bt蛋白表达量的影响

采用盆栽试验,以转Bt基因的常规品种DP410B和泗抗1号、杂交种岱杂1号和泗抗3号为材料,探讨盛铃期18℃低温下不同湿度对Bt棉叶片Bt蛋白表达量的影响。结果表明,2010年,低温下90%、70%、50%这3种湿度胁迫6 h后,DP410B和岱杂1号叶片Bt蛋白含量比各自对照(温度为常温,湿度70%)显著降低,但泗抗1号和泗抗3号没有显著变化;2011年,当低温下90%、50%湿度胁迫时间延长至48 h后,4个品种叶片中Bt蛋白含量比各自对照均显著下降。其中岱杂1号和DP410B在胁迫12h后便开始显著低于各自对照,而泗抗1号和泗抗3号则在24 h以后才显著低于对照。说明随低温和湿度胁迫时间延长,Bt棉叶片中Bt蛋白含量下降效应逐渐增大,但不同品种间存在一定差异。     

转Bt基因玉米对亚洲玉米螟的抗性评价

转Bt基因抗虫玉米为诺华公司含Bt11转化系的杂交种NX4777,能全株表达Cry1Ab杀虫蛋白,以其非转基因受体玉米品种NX4906为对照。在玉米生长至心叶中期(50~60cm高)、抽雄前期和抽丝散粉期分别进行人工接亚洲玉米螟[Ostrinia furnacalis (Guenée)]初孵幼虫40~60头。以食叶级别、存活幼虫数、蛀孔数、隧道长度和雌穗被害级别等,分别作为评价玉米心叶期和穗期的抗性标准。结果表明,Bt玉米食叶级别仅为1级,显著低于对照的7级。Bt玉米平均每株存活幼虫0.04~0.20头、蛀孔0.11~0.15个、隧道长度0.13~0.41cm,雌穗被害级别为0,植株折茎率为0,而对照玉米平均每株存活幼虫6.19~12.41头、蛀孔4.48~7.05个、隧道长度12.41~24.09cm,雌穗被害级别为5.9,植株折茎率高达73.6%~95.5%。室内生测结果亦表明,取食Bt玉米心叶、雄穗的初孵幼虫3d全部死亡,取食花丝7d死亡率达到99%,相比之下取食常规玉米的存活率在88.7%以上。表明表达Cry1Ab杀虫蛋白的Bt对亚洲玉米螟具有很高的抗虫性,能够保护玉米全生育期免受玉米螟的危害。     

生长前期转Bt基因棉对棉铃虫(Helicoverpa armigera Hübner)的抗性研究

生长前期转 Bt基因棉对低龄棉铃虫幼虫具较强的抗性 ,子叶期抗性最强 ,真叶后下降 ,随后逐渐上升 ,至 1 0叶期达顶点 ,之后又开始下降 ;沿江棉区一代棉铃虫幼虫发生期 ,正处于 Bt基因棉的生长前期 ,转 Bt基因棉对 1龄和 2龄幼虫在较短的时间内即表现出较强的抗虫效果 ,对 3龄和4龄幼虫抗虫效果明显下降 ,但连续取食后全部不能存活 ,对 5龄幼虫抗虫效果较差 ,连续取食后可部分化蛹但化蛹率明显低于对照。同时测定了降雨对生长前期转 Bt基因棉抗性表达的影响     

土壤胁迫与温度对转Bt基因棉抗虫性的影响

土壤水分过多和过少均不利于转 Bt基因棉杀虫蛋白的表达 ,土壤涝渍可造成转 Bt基因棉抗虫性的显著下降 ,而土壤干旱的影响则相对较小。低温 ( 1 8℃ )不仅可明显降低转 Bt基因棉抗虫基因的表达活性 ,亦可明显降低已表达于棉株中的杀虫蛋白的抗虫活性。高温 ( 3 8℃ )亦可降低转 Bt基因棉抗虫基因的表达活性 ,但较低温的影响则相对较小 ;高温下已表达于棉株中的杀虫蛋白对低龄棉铃虫幼虫的抗虫活性明显增强。因此 ,应加强转 Bt基因棉田的水肥管理 ,保证转 Bt基因棉抗虫性的高效表达 ,重视各种异常天气后转 Bt基因棉田间的虫量监测 ,适时进行防治     

转Bt基因棉不同品种杀虫蛋白季节性表达及其对棉铃虫的控制作用

实验室条件下研究了不同品种转Bt基因棉花对棉铃虫抗性的差异、不同生育期棉花抗虫性的变化及Bt毒蛋白季节性表达。结果显示,不同品种转Bt基因棉在不同发育阶段,其棉叶均有阻止棉铃虫取食的作用,表现了明显的抗性,但其抗性强弱存在明显差异。DP 99B抗性表现最好,Hanza154抗性相对较差,6 d平均校正死亡率分别为89.23%和75.91%。转基因棉不同品种对棉铃虫的抗性在时间上呈现动态变化,以植株发育阶段划分,表现为蕾期盛花期花铃期铃期。ELISA测定结果表明,Bt毒蛋白在转基因棉不同器官中的含量差异显著,叶片中Bt毒蛋白的表达量显著大于其它组织器官。随着棉花生长发育的推进,叶片(鲜重)中Bt毒蛋白含量则明显降低,表现为七叶期三叶期蕾期铃期花铃期。     

Expression Patterns of the Serine Protease Gene AlSP 3 in Apolygus lucorum (Hemiptera: Miridae) at Different Temperatures

As an important digestive enzyme gene, the serine protease gene AlSP 3 plays a key role in Apolygus lucorum for digesting conventional cotton. To understand the effect of different temperatures on the expression level of AlSP 3, we analyzed the expression patterns of AlSP 3 in A. lucorum reared at different temperatures using real-time polymerase chain reaction. The results showed that at the normal temperature of 24 ℃, the expression of AlSP 3 in A .lucorum at different nymphal stages was similar. The expressions of AlSP 3 in the female adult at the pre-mating stage and the male adult at post-mating stage were 19.71- and 7.16-fold higher than their control at the 1^st nymphal stage, respectively, which were significantly higher than at any other stages. However, expression in the 4^th to 5^th A. lucorum at the nymphal stage increased with rising temperature in the range of 21～30 ℃. At 30 ℃, the expression of AlSP 3 in the 2nd to 5^th A. lucorum was the highest. The expression levels of AlSP 3 in adult A. lucorum reared at different temperatures during the new emergence and pre-mating stages were significantly higher than that of the control reared at 24 ℃ (P < 0.01), while the expression during the post-mating stage at 18℃ was higher than that at other temperatures. When incubated at extreme temperatures (4 ℃ and 40 ℃), the expression of AlSP 3 in female and male adult A. lucorum was significantly higher than that at 24 ℃ (P < 0.01). Taken together, our results showed that the external environment temperature and the internal stage of A. lucorum or its sex all had significant effects on the expression of AlSP 3 in A. lucorum (P < 0.01), and that there was some interactions between them. Therefore, AlSP 3 is very important for the female adult A. lucorum to obtain nutrition at the early stages and temperature is an important limiting factor for the expression of AlSP 3.     

绿盲蝽膜结合型海藻糖酶ALTre-2基因表达、纯化及酶学特性

以绿盲蝽为材料,在前期获得绿盲蝽膜结合型海藻糖酶(ALTre-2)基因的基础上,构建了ALTre-2原核表达载体(pET28a-ALTre-2),经IPTG诱导表达、变性、复性和蛋白纯化后,获得具海藻糖酶活力的重组蛋白,最后在以海藻糖为底物及重组蛋白浓度为1.1 mg·mL-1的条件下,对纯化得到的重组ALTre-2蛋白进行活性检测,确定了其酶促反应的最佳pH和最适温度.试验结果表明:ALTre-2基因在大肠杆菌BL21(DE3)中能够高效表达一个约60 kD大小的蛋白,SDS-PAGE显示该蛋白以包涵体形式存在,经变性、复性及蛋白纯化获得了具海藻糖酶活力的重组蛋白;该重组ALTre-2蛋白在pH为7.0时活性最高,同时重组ALTre-2蛋白酶活性最适温度是50℃.研究结果为深入探讨绿盲蝽膜结合型海藻糖酶分子调控机制奠定基础.     

棉花叶片茸毛和色素腺数量与绿盲蝽抗性的关系

通过网室抗性鉴定和室内观察,研究了不同棉花品种(系)对绿盲蝽的抗性水平及棉花叶片茸毛数量和色素腺密度与绿盲蝽抗性的关系,为抗棉盲蝽棉花品种选育和制定棉盲蝽防治技术策略提供依据.结果表明,不同棉花品种对绿盲蝽的抗性水平存在明显的差异;不同棉花品种(系)叶片茸毛、色素腺点在不同生长期均存在显著差异;棉花叶面、叶背和叶片茸毛...     

Bt抗虫棉新品系毒蛋白表达差异分析

【目的】本研究旨在探讨部分抗虫棉不抗虫的原因。【方法】通过室内生物测定、卡那霉素、Bt-Cry1Ab/Ac试纸条、PCR分析、Southern blot检测和Bt蛋白含量检测等方法分析了23个抗虫棉新品系的抗虫性。【结果】生测结果表明供试品系间幼虫死亡率差异显著。卡那霉素、Bt-Cry1Ab/Ac试纸条、PCR分析和Southern blot检测结果表明,Bt基因在供试材料中整合并稳定遗传且为单拷贝。RT-PCR结果表明,各试验品系Bt基因相对表达量差异较大,花期叶片Bt基因的相对表达量最高;Bt蛋白检测结果发现抗虫棉Bt蛋白表达量在生育前期大于后期,营养器官中的大于生殖器官,不同年份Bt蛋白含量差异显著。幼虫死亡率与Bt基因相对表达量的相关系数仅为0.1745,与Bt蛋白的相关系数为0.7130,表明Bt蛋白含量越高,抗虫性越好;各组织器官的Bt蛋白与Bt基因的相对表达量相关系数为-0.3659~0.2542,二者表达趋势不一致,表明遗传背景对抗虫棉Bt蛋白的表达具有一定影响。且Bt基因可能在转录后受到调控导致Bt蛋白含量发生变化,从而影响了抗虫棉的抗虫性。【结论】这些结果有望为抗虫棉育种提供参考。     

不同光周期对绿盲蝽实验种群生命表参数的影响

 为探明光周期对绿盲蝽种群增殖的影响,应用种群生命表的方法（温度（25±1）℃、相对湿度（70±5）%、光照强度4000 lx）,系统研究了绿盲蝽(Apolygus lucorum Meyer-Dür )在5个光周期L︰D=8︰16,10∶14,12︰12, 14︰10和16︰8下的实验种群的生长发育特性和繁殖能力。结果表明,不同光周期处理下绿盲蝽各虫态存活率、产卵前期及产卵量等均有显著性差异。不同光周期处理下,绿盲蝽最高孵化率（L︰D=10︰14）比最低孵化率（L︰D=16︰8）高25.06个百分点;若虫最高存活率（L︰D=8︰16）比最低存活率（L︰D=16︰8）高25.26个百分点;雌成虫最高平均产卵量（L︰D=12︰12）比最低平均产卵量（L︰D=8︰16）多27.29粒。综合来看,光周期L︰D=12︰12处理下的绿盲蝽种群内禀增长率(rm)最大（0.1093）,种群加倍时间（DT）最短（6.3417）,表明该光周期处理十分有利于绿盲蝽种群的发育与繁殖。     

转双价基因棉对棉田主要寄生性天敌生长发育的影响

研究了转双价基因棉对棉田主要寄生性天敌棉蚜茧蜂、棉铃虫寄生蜂侧沟茧蜂和齿唇姬蜂生长发育的影响。结果表明 :从转双价基因棉田、Bt棉田和常规棉田采集的棉蚜僵蚜的羽化率三者间均无明显差异 ,转双价基因棉田和Bt棉田棉蚜茧蜂的蜂重差异达显著水平 ,与常规棉田相比均无明显差异 ;常规棉田的棉蚜茧蜂寄生取食转双价基因棉、Bt棉和常规棉的棉蚜后的蜂羽化率、出蜂时间及蜂重均没有明显差异 ,在寄生数量上除Bt棉与常规棉处理差异达显著水平外 ,其它处理间差异不明显 ;转双价基因棉田的棉蚜茧蜂对取食转双价基因棉的棉蚜的寄生率有所下降 ,但棉蚜茧蜂的羽化率却明显提高 ,说明转双价基因棉对棉蚜茧蜂的寄生力影响不大。转双价基因棉和Bt棉均严重影响侧沟茧蜂和齿唇姬蜂的寄生率、羽化率、茧重和蜂重 ,但转双价基因棉的影响比Bt棉小     

不同抗虫棉基因型的生长发育和产量表现

以33B为对照,选择山东育成的5个常规、2个杂交Bt抗虫棉品种连续进行了4年的比较观察。结果表明,供试Bt常规抗虫棉大致可分为早发和晚发两种类型,前者除具有33B结铃性强、抗早衰等优点外,单株总生物产量、铃重和衣分也有所提高,4年平均皮棉产量比对照33B提高5%～6%,但仍具有前期生长慢、生育期偏长的特点;后者前期生育快,早熟性好,铃重和衣分显著提高,4年平均皮棉比对照33B增产5%～7%,但结铃数下降,易早衰。两个Bt杂交抗虫棉品种较好地协调了产量构成三因素之间的关系,4年平均皮棉产量比对照33B增产18%～19%。     

转Bt基因棉杀虫蛋白含量时空分布及对棉铃虫产生抗性的影响

采用ＥＬＩＳＡ法（酶链免疫法）、室内初孵棉铃虫生测法和田间棉铃虫为害调查方法，研究和分析了中国构建的 Ｂｔ（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｔｈｕｒｉｎｇｉｅｎｓｉｓ）基因抗虫棉品系ＧＫ３和美国构建的Ｂｔ基因棉品系新棉３３Ｂ的不同生育期以及花铃期不同器官的杀虫蛋白含量、校正死亡率和田间受害率变化趋势以及它们之间的关系。结果表明，转Ｂｔ基因棉Ｂｔ杀虫蛋白含量在棉花生育过程中呈时空动态变化，在时间分布上，各生育期顶尖平展叶表现为：初花期＞蕾期、花铃期＞苗期＞吐絮期；在花铃期，各器官表现为：功能叶、茎尖＞小蕾、幼铃＞花蕊、花瓣、苞叶、老叶。室内生测幼虫校正死亡率与棉株Ｂｔ杀虫蛋白含量高度一致；田间表现与Ｂｔ杀虫蛋白含量有一定的差异，除主要受Ｂｔ杀虫蛋白影响外，棉铃虫取食选择性，以及残存高龄幼虫为害和棉株各部位营养结构等也影响其抗虫性，造成后期棉铃虫主要为害花、蕾和幼铃，两材料抗虫性表现较为一致。