转Bt基因抗虫棉33B的氮素代谢特征

以转B t基因抗虫棉新棉33B及其常规棉对照品种泗棉3号为材料,探讨转B t基因抗虫棉氮素代谢特征。结果显示:转基因抗虫棉33B主茎功能叶片中的全N含量、可溶性蛋白含量、硝酸还原酶(NR)活性以及主要氨基酸总量和游离氨含量均高于常规棉,其氮代谢十分旺盛;转基因抗虫棉33B的棉铃对位叶、铃壳中的全N含量亦高于常规棉,表明转基因抗虫棉33B具有较强的源、库生理优势。但在棉铃发育中后期,转基因抗虫棉33B营养物质向棉铃运输速度比常规棉低,从而导致单铃重减轻,衣分下降。     

硼钾营养对棉株含氮化合物的影响

用严重缺硼的石灰性紫色土为供试土壤,在土培条件下,研究了硼、钾营养对棉株含氮化合物的影响。结果表明:缺硼、缺钾及硼过量均使棉株叶片中非蛋白态氮及游离氨基态氮含量显著增加,而对棉株叶片蛋白氮含量无显著影响,但单株叶片蛋白氮总量及蛋白氮与非蛋白氮的比例显著下降。各种氨基酸含量的变化与游离氨基态氮含量的变化一致,但各种氨基酸含量变化的幅度相差甚大。     

不同品系抗刺吸式转基因棉对Q型烟粉虱生长发育的影响

测定了Q型烟粉虱(Bemisia tabaci)在3个不同品系的抗刺吸式口器害虫转基因棉花与其亲本棉花品种上的体型差异、发育历期、成活率、成虫寿命、产卵量和生命参数,以分析不同抗刺吸式转基因棉花品系对Q型烟粉虱的抗虫效果.结果表明,Q型烟粉虱的体型、发育历期、存活率以及成虫寿命等多个生长发育参数在转基因棉花品系与对应亲本间无显著差异;但Q型烟粉虱在转基因棉品系上的产卵量和种群净增值率明显低于其对应亲本棉,种群加倍时间高于其亲本棉,表明检测的3个转基因抗虫棉品系都对Q型烟粉虱有抗性.烟粉虱成虫单雌产卵量、种群净增值率和种群加倍时间等3个生命参数指标为评价其它抗刺吸式口器转基因棉花对Q型烟粉虱的抗虫效果提供参考指标.     

Bt转基因棉氮代谢生理变化的研究

在田间条件下,对Bt杂交棉科棉1号和常规棉新洋822及其亲本的氮代谢生理情况进行研究。结果表明：Bt棉的氮代谢较强,以盛铃期最为明显,表现为叶片全氮含量明显升高,科棉1号和新洋822在盛铃期分别比亲本增加36．01％和18．96％．而棉铃全氮含量显著下降。氨基酸和可溶性蛋白质含量显著提高,盛铃期科棉1号和新洋822叶片游离氨基酸分别增加10．86％和9．44％,可溶性蛋白分别增加9．82％和8．31％。叶片硝酸还原酶(NR)、丙酮酸转氨酶(GPT)活性增强,科棉1号和新洋822盛蕾期NR活性比其亲本分别高28．37％和12．83％;GPT活性在盛蕾期和盛铃期比亲本分别增加10．51％、4．38％和39．04％、29．05％,蛋白酶活性则明显下降。因此对于Bt基因导入的棉花品种在推广应用过程中应及时调控棉株氮代谢生理强度,以保持营养生长和生殖生长的平衡。     

土耳其斯坦叶螨对转基因棉花的寄主选择性

为了研究土耳其斯坦叶螨对转基因棉及其亲本常规棉寄主选择性,以及转基因植物生化特性及形态特征对叶螨寄主选择性的影响,以转基因棉花中棉41、SGK321及其亲本常规棉中棉23、石远321为材料,通过半叶碟选择性试验研究棉叶螨对棉花的取食选择性及产卵选择性,并测定不同品种棉花的营养物质和次生代谢物的质量分数及形态指标。结果表明,棉叶螨对常规棉中棉23和石远321表现出明显的取食偏好和产卵偏好性;转基因棉花中次生代谢物棉酚的质量分数显著高于亲本棉花。因此,土耳其斯坦叶螨对常规亲本棉花的寄主偏好性可能与外源基因导入引起植株代谢变化有一定关系。     

不同化学打顶剂处理下棉株种子胚乳萌发生化物质的影响

[目的]以新疆主要栽培陆地棉的棉株种子为目标产物,分析不同化学打顶剂处理对棉株种子胚乳萌发的影响.[方法]通过化学打顶剂氟节氨、化学打顶剂金棉科技、未打顶和人工打顶4种不同处理方法,采用蒽酮法、考马斯亮蓝G-250法、蒽酮比色法和印三酮溶液显色法,研究棉株种子胚乳可溶性糖、可溶性蛋白含量、淀粉含量及游离氨基酸含量的变化的生理生化因素.[结果]化学打顶剂氟节胺处理种子胚乳可溶性糖总活性最高,为17;;化学打顶剂金棉科技处理棉株胚乳蛋白质含量最高,其蛋白质含量为1.06 mg/g;喷洒氟节氨化学打顶剂棉株上部种子胚乳含量最高,其淀粉含量为1.89;;人工打顶的棉株种子胚乳游离氨基酸的总活性最高,其游离氨基酸含量为19 333 ug/g.[结论]棉株种子在氟节胺和金棉科技化学打顶剂处理下,与未打顶和人工打顶方法处理棉株种子相比,种子胚乳理化物质积累较多,更有利于棉株种子萌发和代谢活动.     

棉花对棉虫抗生性的物质基础

不同品种的棉花对棉虫的抗生程度不同,这是因为由于品种不同,棉株内抗生性物质的种类和含量不同。棉花的抗生物质包括次生物质和营养物质两类,次生物质有棉酚、单宁、槲皮素、芸香甙、杀实夜蛾素等,营养物质中有可溶性糖、游离氨基酸及脂肪酸等。 棉酚是棉花内抗生性很强的次生物质,存在于棉花的油腺中,棉酚含量与油腺密度成正比。普通棉花蕾中棉酚含量约为0.5％,但抗虫品种花蕾中棉酚含量可达1.2％以上,可使50％或更多的     

转Bt基因棉对棉田寄生物非亲和效应的研究

采用分期接虫和分期回收的方法，研究常规棉与转基因棉品种棉铃虫寄生性天敌在不同棉花品种间的寄生作用。结果表明：棉铃虫第2～4代发生期以及卵期和幼虫期，转基因棉品种的棉铃虫卵、幼虫寄生率均显著低于常规棉品种。棉铃虫卵期的寄生蜂主要为拟澳洲赤眼蜂(Tricogramma confisum)，幼虫寄生蜂为棉铃虫齿唇姬蜂(Compoletis chlorideae)等。由此可见转基因棉对棉铃虫寄生性天敌存在非亲和效应。通过对转Bt基因棉国抗22及其亲本泗棉3号棉铃虫不同世代间卵、幼虫寄生率的纵向比较，发现同一品种棉花上不同世代间棉铃虫卵寄生率差异不显著，而幼虫寄生率差异显著。     

转基因抗虫棉对根际土壤Bt蛋白残留和养分含量的影响

以转基因抗虫棉SGK321及其亲本常规棉石远321为研究对象,采用ELISA试剂盒法检测其在不同生育期根际土壤的Bt蛋白残留量,同时比较根际土壤速效养分含量的变化。结果表明:转基因抗虫棉SGK321根际土壤Bt蛋白残留量在整个生长期呈先上升后下降的趋势,且在各生育期均与亲本差异显著,其中蕾期转基因较亲本高996.09%。在整个生长期,2种棉花根际土壤各养分含量的变化不同,二者根际土壤硝态氮含量均呈下降趋势,仅在苗期、花铃期差异显著;转基因抗虫棉SGK321根际土壤中铵态氮含量呈下降趋势,在蕾期、花铃期与亲本差异显著;其速效磷含量呈先下降后上升趋势,亲本常规棉呈上升趋势,其中苗期转基因较亲本低40.13%。研究发现,转基因抗虫棉SGK321根际土壤Bt蛋白残留量和养分含量主要受转基因棉花种植及生育期的影响。     

芮玉奎-双价抗虫棉(Bt+CpTI)苗期稀土元素吸收分配特性

了解转基因抗虫棉的稀土元素吸收分配特性对于稀土肥料的高效利用意义重大。应用ICP-MS测定了转基因棉花及其亲本苗期各个器官中稀土元素La、Ce和Pr的含量。结果显示稀土元素在转基因双价抗虫棉和常规棉对照中的分配规律一致:根系>叶片>茎部;每个器官中都是Ce>La>Pr。但是转基因抗虫棉与常规棉相比,在稀土元素的吸收分配比例上却表现出较大差别:转基因抗虫棉根系中稀土元素含量明显高于常规棉亲本;地上部(叶片和茎部)表现相反,常规棉含量大于转基因抗虫棉。转基因抗虫棉稀土元素吸收分配特性发生了明显变化,应当根据其特点制定稀土肥料使用办法。但是发生上述变化的机理需要进一步深入研究。     

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.     

淦河流域底栖藻类生长特征研究

为更全面地了解淦河流域生态系统的健康状况,于2012年初春测定了淦河干流及其主要支流的水体理化指标、底栖藻类叶绿素a(Chl a)含量和无灰干重(AFDM),同时测定了部分样点底栖藻垫的磷含量及形态组成。结果显示:淦河上游各支流及干流水体的总磷(TP)、总氮(TN)和化学需氧量(COD)分别为0.014~0.072、0.282~1.204、0.77~13.26 mg·L-1,水质较好;流经市区的干流下游河段水体受到一定程度的污染,TP、TN和COD分别为0.214~0.252、2.039~2.748、9.09~16.48 mg·L-1;就总氮、总磷的含量来看,样点S1到S15的水质为Ⅱ类水,S16~S20超过Ⅴ类。各支流底栖藻类Chl a的含量在6.6~16.1μg·cm-2之间,而淦河干流样点为13.5~47.3μg·cm-2,所有样点底栖藻类的AFDM(645~3050μg·cm-2)和Chl a显著相关。底栖藻类对磷的滞留能力在一定范围内随水体营养浓度的增加而增强,下游底栖藻垫的总磷含量比上游高,最高可达82μg·cm-2;底栖藻垫中的磷形态组成以铁结合态磷(Fe-P)为主,占总磷的34%~73%,说明Fe-P对底栖藻类-水界面的磷循环起着主要的作用。研究结果对提高水体监测的认识,加强淦河流域管理和完善淦河生态系统健康状况评价具有一定的参考价值。     

转基因抗虫棉根际卡那霉素抗性细菌种群动态及npt II基因漂移检测#br#

【目的】研究转基因抗虫棉根际卡那霉素抗性细菌的种群动态,检测转基因棉卡那霉素抗性细菌npt II基因漂移。【方法】采用常规培养方法分析了转基因抗虫棉GK12、GK19、33B、SGK3,常规棉泗棉3号、33、石远321等7个棉花品种根际卡那霉素抗性细菌种群在棉花整个生育期的种群动态变化。以质粒pBI121为对照,设计npt II基因特异性引物,采用PCR方法对分离的根际卡那霉素抗性细菌菌株进行npt II基因漂移检测。【结果】7个棉花品种根际卡那霉素抗性细菌数量随时间延长而减少,同一棉花品种不同采样时间卡那霉素抗性细菌数量差异显著,而同一采样时间抗虫棉和对应的受体棉间差异不显著。Simpson、Shannon-Wiener多样性指数以及Pielou均匀度指数计算结果表明,受体棉根际卡那霉素抗性细菌群落的多样性高于转基因棉。PCR检测结果表明,21株卡那霉素抗性细菌菌株中18株发现有阳性片段,但其测序结果与卡那霉素抗性基因序列比对的同源性未能达到100%,不能判断npt II是否发生了转移。【结论】根际卡那霉素抗性细菌的数量在转基因棉与对应受体棉之间差异不显著,受体棉根际卡那霉素抗性细菌群落多样性指数高于转基因棉,更均匀稳定。未发现转基因棉卡那霉素抗性标记基因npt II向根际细菌的基因漂移。     

非抗虫转基因棉花对土壤细菌群落多样性的影响

田间试验条件下,为了探究非抗虫转基因棉花对土壤细菌群落多样性的影响,应用PCR-DGGE技术对转RRM2基因高产棉、转GAFP基因抗病棉、转ACO2基因优质棉及非转基因常规棉(中棉所12)种植后在吐絮期的土壤细菌群落多样性进行分析。结果表明,与常规棉相比,3种转基因棉的种植均未对土壤细菌香农-威纳指数(H)、均匀度(EH)和丰富度(S)造成显著影响,且两类棉花土壤细菌群落结构相似性较高。可见,短期内,非抗虫转基因棉花的种植对土壤细菌群落多样性无显著影响。对DGGE的优势条带序列分析发现,同源性最高的微生物分别属于拟杆菌门(Bacteroidetes)的黄杆菌纲(Flavobacteria)、噬弧菌属(Bacteriovorax)、Segetibacter,变形菌门(Proteobacteria)的α-变形菌纲(alpha proteobacterium)、地杆菌属(Geobacter),厚壁菌门(Firmicutes)的Paenisporosarcina,酸杆菌门(Acidobacterias)的酸杆菌属(Acidobacterium),它们均为不可培养微生物。     

转基因抗虫棉根际卡那霉素抗性细菌种群动态及nptⅡ基因漂移检测

【目的】研究转基因抗虫棉根际卡那霉素抗性细菌的种群动态,检测转基因棉卡那霉素抗性细菌nptII基因漂移。【方法】采用常规培养方法分析了转基因抗虫棉GK12、GK19、33B、SGK321,常规棉泗棉3号、33、石远321等7个棉花品种根际卡那霉素抗性细菌种群在棉花整个生育期的种群动态变化。以质粒pBI121为对照,设计nptII基因特异性引物,采用PCR方法对分离的根际卡那霉素抗性细菌菌株进行nptII基因漂移检测。【结果】7个棉花品种根际卡那霉素抗性细菌数量随时间延长而减少,同一棉花品种不同采样时间卡那霉素抗性细菌数量差异显著,而同一采样时间抗虫棉和对应的受体棉间差异不显著。Simpson、Shannon-Wiener多样性指数以及Pielou均匀度指数计算结果表明,受体棉根际卡那霉素抗性细菌群落的多样性高于转基因棉。PCR检测结果表明,21株卡那霉素抗性细菌菌株中18株发现有阳性片段,但其测序结果与卡那霉素抗性基因序列比对的同源性未能达到100%,不能判断nptII是否发生了转移。【结论】根际卡那霉素抗性细菌的数量在转基因棉与对应受体棉之间差异不显著,受体棉根际卡那霉素抗性细菌群落多样性指数高于转基因棉,更均匀稳定。未发现转基因棉卡那霉素抗性标记基因nptII向根际细菌的基因漂移。     

转Bt基因棉花品种与绿盲蝽危害相关的几个生理指标特征分析

研究了转Bt基因棉不同品种的生理代谢特征及其与棉盲蝽危害的关系。结果表明:在供试的6个棉花品种中,棉花绿盲蝽发生量和危害程度以转Bt基因杂交棉品种最高,转Bt基因常规棉品种次之,非转基因常规棉品种最低。顶芽和幼蕾的可溶性糖含量与绿盲蝽发生量和危害程度呈显著或极显著的正相关,而缩合单宁含量和PLA活性与之则呈显著或极显著的负相关。顶芽和幼蕾的可溶性糖含量以转Bt基因杂交棉品种最高,转Bt基因常规棉品种次之,非转基因常规棉品种最低;缩合单宁含量、PLA活性以非转基因常规棉品种最高,转Bt基因常规棉品种次之,转Bt基因杂交棉品种最低。棉花植株氮素积累量与顶芽和幼蕾的可溶性糖含量呈显著或极显著正相关,而与缩合单宁含量和PLA活性呈显著或极显著的负相关;蕾期和铃期的氮素积累量以转Bt基因杂交棉品种最高,转Bt基因常规棉品种次之,非转基因常规棉品种最低。上述结果表明,转Bt基因棉花品种(尤其是转Bt基因杂交棉品种)在蕾期和铃期的氮素积累量高,引起了顶芽和幼蕾的可溶性糖含量提高,缩合单宁含量和PLA活性降低。     

转Bt基因棉花杀虫蛋白表达规律及对棉铃虫控制作用研究

为了探明不同棉花品种对棉铃虫发生的影响,采用酶联免疫法(ELISA)检测在安徽省普遍种植的12个转Bt基因棉花品种不同生育期叶片,以及不同组织器官的Bt蛋白含量,并结合室内生物测定方法探讨不同棉花品种对棉铃虫幼虫的毒杀效果。结果表明,不同棉花品种Bt蛋白含量差异显著,首先,Bt蛋白在中棉所71、中棉所65、爱棉1号和岱杂2号的各生育期,以及不同组织器官中均能相对稳定地高表达;其次,铜杂411、荃银棉4号和皖棉17在部分生育期及组织器官中Bt蛋白含量较高;与上述品种相比,创072、湘杂棉7号、稼元216、农丰棉1号和鄂杂棉26在不同生育期以及不同组织器官中的Bt蛋白含量普遍较低。同时,转Bt基因棉花Bt蛋白的含量随着棉花逐渐生长逐步下降,然而其下降趋势并非呈现出平滑和逐渐递减的状态,12个棉花品种三叶期叶片中Bt蛋白的含量普遍较低,随着棉花生长,在七叶期叶片至蕾期叶片的生长过程中出现一个Bt蛋白的表达高峰。室内生物测定表明,其对棉铃虫幼虫的致死率与其杀虫蛋白表达量基本一致。     

Nitrogen spraying affects seed Bt toxin concentration and yield in Bt cotton

Cotton bolls exhibit the lowest insecticidal efficacy among all organs of Bt cotton, which would ultimately affect the yield formation. The objective of this study was to investigate the effects of different urea concentrations on the seed Bt protein contents, seed cotton yield and the corresponding protein metabolism mechanism. The experiments were conducted during 2017–2018 cotton growing seasons. Two cultivars, Sikang 3(hybrid, SK3) and Sikang 1(conventional, SK1), were treated with six urea concentrations and their seed Bt protein contents were compared during boll formation period. The urea spray concentration had a significant effect on the seed Bt toxin content and seed cotton yield. Spraying of either 5 or 6% urea led to higher insecticidal protein contents and higher seed cotton yield for both cultivars. Moreover, the highest amino acid and soluble protein contents, as well as GPT and GOT activities, and lower protease and peptidase activities were observed at the 5 to 6% urea levels. Significant positive correlations between the seed Bt toxin and amino acid contents, and between the seed Bt toxin content and GPT activities were detected. The lower boll worm number and hazard boll rate were also observed with the 5 to 6% urea treatments, which may be the reason why nitrogen spraying increased the seed cotton yield. Therefore, our results suggested that the seed Bt toxin content and insect resistance were impacted markedly by external nitrogen application, and 5 to 6% urea had the greatest effect on insect resistance.     

转基因抗虫棉叶围卡那霉素抗性细菌种群动态及nptⅡ基因漂移研究

 【目的】研究转基因抗虫棉叶围卡那霉素抗性细菌的种群动态变化，并监测nptⅡ基因向叶围细菌漂移的情况。【方法】采用常规培养的方法分析转基因抗虫棉33B、SGK321和GK12、受体棉33、石远321和泗棉3号叶围具有卡那霉素抗性的细菌在整个生育期的种群动态变化，并以质粒pBI121为对照，根据nptⅡ基因设计特异性引物，采用菌落PCR方法对分离的叶围卡那霉素抗性细菌进行nptⅡ基因漂移监测。【结果】6个棉花品种的叶围卡那霉素抗性细菌总数量和群落多样性指数随着时间的变化，在同一棉花品种不同采样时间之间差异显著，而同一采样时间抗虫棉和对应的受体棉间多数差异不显著。在转基因抗虫棉品种SKG321，GK12及受体棉泗棉3号的叶围细菌中发现阳性片段。【结论】叶围卡那霉素抗性细菌的总数量及群落多样性指数在抗虫棉与对应的受体棉之间多数差异不显著。转基因抗虫棉中的nptⅡ基因可能向叶围细菌漂移。