抗蚜棉花新品种晋棉51号的选育及高产栽培技术

蚜虫是棉花生产的主要害虫之一,采用化学防治为主的措施会导致棉蚜天敌数量减少及害虫产生抗药性,而将野生棉种的多茸毛性状导入栽培种陆地棉可使其产生形态抗蚜特性。在克服棉花远缘杂交不亲和性、杂交后代不育两大障碍后,成功培育出具有形态抗蚜性状的远缘杂交低代材料。为克服远缘杂交后代疯狂分离的难题,又运用棉花半配合育种技术将培育出的抗蚜远缘杂交低代材料快速稳定,通过定向选择与鉴定培育出了抗蚜棉花新品种晋棉51号。结合配套的高产栽培技术,可以有效地降低栽培成本、提高生产效益。     

转基因抗虫棉对新疆棉田主要害虫及天敌群落的影响

转基因抗虫棉品系对棉田主要害虫及天敌群落的影响研究表明:转Bt基因棉和转Bt、CpTI双价基因棉化防田、自控田均对棉铃虫有良好的抗性,棉铃虫幼虫数量与对照相比,差异显著.但棉铃虫落卵量差异不显著;转基因棉对非靶标害虫有间接影响;转基因棉花对天敌数量影响不大.     

不同类型抗虫棉花种质资源培育与利用分析

为有效控制棉花害虫对棉花的为害,石家庄市农林科学研究院从20世纪80年代开始利用远缘杂交、转基因技术和形态育种的方法开展了抗虫棉花种质资源的培育,先后育成了远缘杂交抗虫棉花种质石远321、转Bt基因抗虫棉花种质GK12、转Bt+Cp Ti基因抗虫棉花种质SGK321和具有形态抗盲蝽象特性的抗虫棉花种质晋棉-26。这些抗虫棉花种质被众多育种单位广泛应用,2004~2014年共育成通过审定的棉花品种152个,为我国棉花生产做出了重大贡献。     

转Bt基因抗虫棉杂交后代的抗性表现与抗虫育种策略

以转Bt基因抗虫棉选系为抗虫亲本 ,以各种类型的陆地棉常规品种 (系 )为非抗虫亲本杂交 ,研究了大量杂交组合不同世代群体在大田自然感虫条件下的抗棉铃虫性表现。结果表明 ,F1代均表现高抗棉铃虫 ,抗性不分离 ;同一杂交方式不同非抗虫亲本的F2 群体 ,以及年际间 ,抗株与不抗株的分离比例相差很大 ,说明亲本的遗传背景及不同的环境条件对转Bt基因抗虫棉杂交后代的抗性表现有较大影响 ;从F3～F5株行 ,随着世代的递增和连续进行抗性选择 ,抗性纯合株行的比例迅速上升 ,而分离株行不抗虫株的比例迅速降低 ,在田间棉铃虫自然协迫条件下 ,通过连续多代进行抗性选择 ,可使抗性迅速趋于稳定 ,至F5代可获得综合性状较为理想、抗性纯合、稳定的株系。结合前期研究结果及抗虫育种实践 ,提出了棉花转基因抗虫育种策略     

转Bt基因抗虫棉对棉蚜个体生长发育和繁殖能力的影响

[目的]研究转Bt基因抗虫棉对棉蚜的个体生长发育及繁殖能力的影响.[方法]在室内研究转Bt基因棉(处理)和常规棉(对照)对棉蚜个体生长发育及繁殖能力的影响.[结果]转Bt基因抗棉铃虫棉对棉蚜发育速度、成蚜寿命、4龄若蚜体重、成蚜繁殖力无明显影响.[结论]取食转Bt基因棉花对棉蚜个体生长发育没有负面影响,转Bt基因棉花对棉蚜生长发育和繁殖是安全的.为转Bt基因抗虫棉对棉蚜的生态安全性评价提供相关依据.     

转Bt基因棉育种与应用

概述了转基因棉的抗性机理 ,转Bt基因棉育种体系 ,转Bt基因棉的应用效应 ,提出了预防害虫对转Bt基因棉产生抗性的对策     

转基因抗虫抗除草剂棉花对多异瓢虫捕食棉蚜功能的影响

[目的]为了评价转Bt Cry1Ac+CP4EPSPS基因棉花对多异瓢虫捕食功能的影响,开展了此次研究.[方法]以转Bt Cry1Ac+CP4EPSPS基因抗虫抗除草剂棉花639017及非转基因棉花中棉所49号为材料,研究了多异瓢虫Hippodamiavariegata (Goeze)对转基因棉花上棉蚜Aphis gossypii Glover的捕食功能反应.[结果]多异瓢虫各龄幼虫和成虫的捕食功能反应均符合HollingⅡ型圆盘方程,取食转基因棉花与非转基因棉花上的棉蚜,多异瓢虫的功能反应差异不显著.[结论]转BtCry1Ac+CP4 EPSPS基因抗虫抗除草剂棉花对多异瓢虫捕食功能没有显著的影响.     

双抗棉花新型核不育系Yu98-8A2的选育及鉴定

以抗除草剂核单基因隐性不育系Yu98-8A1不育株为母本,转Bt基因抗虫棉中棉所41为父本,通过连续回交,选育出双抗(抗虫和抗除草剂)棉花核不育系Yu98-8A2.花冠、花药表型及花粉发育显微观察表明,新型不育系保持了原不育系转育受体Yu98-8A1的败育特性.棉铃虫抗性及草甘膦抗性试验暗示,Yu98-8A2既保持了原不育系Yu98-8A1的除草剂抗性,又聚合了棉铃虫抗性;PCR分子鉴定表明,Yu98-8A2聚合了Bt及EPSPS-G6基因.     

转两类抗虫基因棉花优良纯合品系的选育

 用含合成的Cry1Ac杀虫蛋白嵌合基因 (Bt2 9K)及慈菇蛋白酶抑制剂B(API B)基因表达框的双抗虫基因植物表达载体 ,通过根癌农杆菌介导转化棉花生产品种冀合 32 1,获得了一批抗卡那霉素的转化再生植株。在对转化再生植株进行PCR、卡那霉素抗性和抗虫性测定的基础上 ,经 6代筛选培育出棉铃虫抗性 90 %以上且农艺性状优良的 9个转双抗虫基因棉纯合品系。各纯合株系子代植株的抗虫性及部分序列检测结果进一步表明上述Cry1Ac嵌合蛋白基因是能稳定遗传的。这些品系具有很好的农艺性状 ,其结铃性和纤维比强度明显高于转化受体冀合 32 1,这些纯合系可直接用于生产或作为双抗虫棉种质利用。     

远缘杂交创造棉花优异种质的研究初报

远缘杂交主要是指棉属内四大栽培种[草棉(G.herbaceum L.)、陆地棉(G.hirsutum)、海岛棉(G.barbadense)、亚洲棉(G.arboreum))之间以及与野生棉(G.herbaceum)之间的杂交。生产上栽培的主要是陆地棉品种。现有的栽培棉品种亲缘关系过近,遗传基础贫乏,已难以从中选出突破性品种,特别是生产上急需的多抗性品种。利用远缘杂交将野生棉、海岛棉等棉种有益性状转育到陆地棉栽培品种中,使不同棉种的优异性状进行组合,是丰富棉花种质基础、选育突破性品种的有效途径。     

转Bt基因抗虫杂交棉的应用技术研究

从转Bt基因抗虫棉田主要害虫的发生规律、棉铃虫对转Bt基因抗虫棉的为害损失及其防治指标、适合本农区种植的转Bt基因抗虫棉品种、转Bt基因抗虫棉不同种植比例对棉铃虫发生程度的影响、转Bt基因抗虫棉田天敌种群的消长动态、主要害虫的监测要点及棉铃虫的综合防治措施等7个方面,探讨了转Bt基因抗虫棉在江苏沿海地区的应用技术。     

转Bt基因棉抗虫性的室内鉴定技术

从棉花种植、供试棉株器官选择、棉铃虫饲养、标准试虫选择、室内生测方法、抗性级别评价标准等方面 ,系统地总结了转 Bt基因棉抗虫性的室内鉴定技术。以从美国引进的转 Bt基因棉“保铃棉 32 B”为参考 ,对我国自行培育的第一个转 Bt基因棉“品种国抗棉 1号”的抗虫性进行了较系统的比较鉴定。     

转Bt基因棉抗卡那霉素与抗虫性比较分析

以常规棉和转基因抗虫棉及其杂交、回交后代为材料,对卡那霉素抗性与测虫鉴定结果进行比较。结果表明,两者鉴定结果一致性达96%以上,卡那霉素可以用于转基因抗虫棉鉴定,但抗虫材料的最终鉴定仍需用测虫结果来表示抗虫性。     

Bt杀虫蛋白在转基因抗虫棉中的表达

[目的]评价转基因抗虫棉的生物安全性.[方法]利用3个由花粉管通道法获得的转Bt基因的抗虫棉品系,通过Southern杂交技术研究了抗虫棉的插入数,通过棉铃虫饲喂、半定量RT-PCR和ELISA测定了抗虫棉的Bt杀虫活性的时间和空间的动态变化.[结果]Bt基因在抗虫棉中为1～2个拷贝数;Bt蛋白杀虫活性的时空动态表现为在不同生育期的同一器官中,苗期叶片的表达比花铃期的叶片强,在同一生育期内,不同器官表达不同,叶片和铃壳的表达高于苞叶、花和雌雄蕊.[结论]Bt杀虫蛋白在转基因抗虫棉中的抗性具有时空表达特异性.     

南疆棉区转Bt基因棉对棉铃虫抗性表达及对节肢动物的影响

2000－2001年在新疆喀什叶城县研究了转Bt基因棉MD－80不同发育阶段对棉铃虫的抗性表达和棉田节肢动物群落。结果表明：1）转Bt基因棉棉叶对棉铃虫初孵幼虫有2个抗性高峰期5月中下旬和7月底，抗虫性分别为94．5％和83．3％，8月份抗性最低（22．7％），而河南的研究表明8月份正是第2个抗性高峰，抗虫效果高达93．8％；2）7月上旬棉株不同器官抗棉铃虫的强弱依次为：棉苞叶（96．7％），棉蕾（74．2％），花瓣（60％），棉叶（50．2％），棉铃（30％），花蕊（26．8％）；3）转Bt基因棉对不同龄期棉铃虫抗性随着龄期的增大而降低；4）节肢动物群落多样性，均匀度顺序依次为普通棉对照田（不进行任何防治，0.7706和0.1883),Bt棉药防田（使用化学农药防治害虫，0．3968和0．0931），Bt棉自控田（仅依靠自然天敌控制害虫，0．2211和0．0549），优势集中性依次为Bt棉自控田（0．9264），Bt棉药防田（0．8625），普通棉对照田（0．6881），表明普通棉对棉田的节肢动物群落最稳定，Bt棉药防田次之，Bt棉田自控田最差。     

转Bt基因棉对棉铃虫及其天敌发生的影响

1999年和2000年对转基因棉田棉铃虫及天敌进行了定点调查。结果表明：转基因棉对棉铃虫成虫、卵无驱避作用和抗性表现，不影响棉铃虫在植株上的落卵量，但转基因棉第二、三代棉铃虫幼虫数量与常规棉相对显著减少，存在明显抗虫性。转基因棉不影响捕食性天敌的数量。     

Selection of Homozygous Cotton Lines Transformed with Two Insect-Resistant Genes

A plant expression vector containing a chimeric Bt29K gene coding for the activated Cry1Ac protein and the arrowhead proteinase inhibitior gene API-B were introduced into the cotton cultivar Jihe321 mediated by Agrobactertium tumefaciens. Based on the results of kanamycin resistant testing, PCR detection for both foreign genes and insect bioassay using Heliethis armigera, nine transgenic homozygous cotton lines with insect-resistance of more than 90% and better agronomic traits were bred through six generations from the original transgenic plants. Results from insect bioassay and sequence analysis of the PCR products of plants from some homozygous lines indicated that the chimeric Bt29K gene was stably inherited in these transgenic cotton lines. The main agronomic characters of these homozygous cotton lines, such as boll productivity and fibre strength, were better than that of the original cotton cv. Jihe321.