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。     

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。     

转基因抗虫棉叶围细菌种群动态变化及其分子鉴定

【目的】研究转基因抗虫棉叶围细菌的种群动态变化,并鉴定主要的细菌种群。【方法】采用常规培养的方法与RISA法相结合,分析转基因抗虫棉花33B、SGK321和GK12、受体棉花33、石远321和泗棉3号的叶围细菌在整个生育期的种群动态变化,并对主要细菌种群的ITS序列进行克隆测序,与数据库的序列进行比对鉴定细菌。【结果】6个棉花品种的叶围细菌的数量和群落多样性指数随着时间的变化,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的差异较小。用RISA法分析棉花叶围细菌群落结构,能够得到清晰的指纹图谱,图谱表明叶围细菌群落结构复杂,多样性丰富,聚类分析结果表明,叶围细菌群落变化与棉花品种无相关性。从棉花叶围分离了104类菌株,对14个主要菌株进行分子鉴定,14个菌株的ITS序列都被GenBank收录（登陆号为DQ447751-DQ447764）。【结论】叶围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。棉花叶围细菌主要涉及9个细菌属,占优势的为芽孢杆菌属（Bacillus）、假单孢菌属（Pseudomonas）。     

转Bt Cry1Ac基因抗虫棉花外源基因漂移研究

【目的】研究转Bt Cry1Ac基因棉花外源基因漂移规律,为转基因棉花生态安全性评价提供依据。【方法】2014年在吐鲁番市和2015年在库尔勒市,利用小区试验种植转基因棉花,翌年利用卡那霉素抗性检测结合分子检测的方法检测外源基因的漂移。【结果】在距离转基因棉花小区边缘1~120 m均能检测到含有外源基因Cry1Ac。SGK321种子漂移率最大漂移率是向南方向距离转基因棉花小区边缘1 m处,漂移率为5 %;GK19最大漂移率是向西方向达到了10.09 %。以方向因素和距离因素建立Cry1Ac基因漂移Logistic回归预测模型,方向和距离对种子漂移都有显著影响(P <0.05),但方向和距离两个因子并不能最终决定外源基因的漂移率。【结论】转基因棉花外源基因漂移率受方向和距离的影响,但最终决定外源基因的漂移率,并不是方向和距离联合作用的结果。     

转基因抗虫棉农艺性状及光合特性

以转基因抗虫棉中棉所41、SGK321、郑199和其相应的受体品种中棉所23、石远321、中棉所12为试验材料,研究抗虫基因导入对棉花生长发育的影响。结果表明,转基因抗虫棉株高低于其受体品种,单株结铃数、成铃率高于其受体品种,铃质量、衣分低于其受体品种。抗虫基因导入引起的结铃性增强效应与铃质量、衣分减弱效应相平衡,使得转基因抗虫棉的皮棉产量与其受体品种基本持平。转基因抗虫棉的光合强度和叶绿素含量在7月8日以前低于其受体品种;7月8日-7月26日高于其受体品种;7月26日以后递减速率高于其受体品种。     

新疆南部棉区棉铃虫发生趋势及Bt棉花的控制效率

 【目的】新疆南部棉花种植区已发展成为中国棉花产业的重要基地。作为棉花生产的重要影响因素，棉铃虫具有在新疆南部猖獗危害的生物学基础。【方法】本文报道了南疆棉铃虫发生趋势及转Bt基因抗虫棉对棉铃虫控制效率的研究结果。【结果】1993～2004年对麦田一代棉铃虫幼虫数量变化的监测显示，1997年后棉铃虫的发生危害逐年上升，表明南疆粮棉混作区种植制度的改革已导致棉铃虫成为农业生产的重要害虫。2002～2004年对抗虫棉GK19（表达Cry1A杀虫蛋白）、SGK321（表达Cry1A 和 CpTI杀虫蛋白）和对照品种棉铃虫种群动态的研究显示，二代棉铃虫是南疆地区棉花的主要危害代别，抗虫棉花对幼虫的控制效率可达75%以上。在棉铃虫发生中等年份，转基因抗虫棉花可有效地控制棉铃虫的危害。【结论】鉴于棉铃虫的严重危害，南疆地区有必要发展基于Bt棉花的棉花害虫综合防治技术。     

棉蚜茧蜂对不同品种、不同生育期棉花的趋性行为反应

【目的】研究棉蚜茧蜂对不同品种、不同生育期棉花的趋性行为反应,为了解天敌昆虫与寄主之间关系,利用棉蚜茧蜂对棉蚜等害虫进行防控。【方法】以生产上大面积种植的GK-12(对照为泗棉3号)、新棉33B(亲本为新棉33)和SGK321(亲本为石远321)等3组棉花品种为材料,于棉花7叶期、现蕾前期和现蕾期,设计无虫棉植株、被棉蚜为害后剔除虫体的植株以及棉蚜+有虫株等3种不同处理,借助“Y”型嗅觉仪,检测棉蚜茧蜂在棉花不同生育期对这3种不同处理的趋性。【结果】棉蚜茧蜂无法识别健康的常规棉和转基因棉花植株;对不含棉蚜的被害棉来说,转基因棉对棉蚜茧蜂更具吸引力。而对含有棉蚜的有害棉来说,除7叶期GK12、新棉33B和现蕾期GK12这3组处理外,其他各组的转基因棉对棉蚜茧蜂均具较强的吸引作用。【结论】两类不同的棉花品种对棉蚜茧蜂不存在排斥性,棉蚜为害转基因棉花后更能吸引棉蚜茧蜂。     

南疆地区棉田棉蓟马种群数量动态研究

2002～2004年研究了南疆地区棉田棉蓟马的种群动态及棉花品种的影响.结果表明和以前相比棉蓟马依然是南疆棉花的重要害虫,2002、2003和2004年棉田棉蓟马日最高密度分别为5 328、3 033和3 383头/百株.对转基因抗虫棉GK19(表达Cry1A杀虫蛋白)、SGK321(表达Cry1A+CpTI杀虫蛋白)和普通棉花泗棉3号、石远321的研究表明棉蓟马在不同品种上的季节性数量动态没有显著差异.     

转基因棉的不同组织部位对甜菜夜蛾抗性的研究(摘要)(英文)

[目的]转基因抗虫棉有效的控制了靶标害虫棉铃虫的为害,但是近年来甜菜夜蛾在棉田发生日益严重。[方法]利用转基因棉33B、GK12和SGK321的花、倒1叶、倒3叶、倒6叶、倒14叶饲喂甜菜夜蛾初孵幼虫,分别在接虫后第3天、第7天、第10天、第16天和第19天记录幼虫存活、死亡情况以及其后的化蛹情况,化蛹后24h称蛹重。[结果]甜菜夜蛾幼虫在转基因棉上不同部位的生存率曲线分布、化蛹率和蛹重与在常规棉对照的相应部位基本没有差异;同一棉花品种不同部位的叶片上的化蛹率没有差异,花上的化蛹率显著低于叶片;同一棉花品种叶片和花上的蛹重没有差异。[结论]转基因棉对甜菜夜蛾的抗性不强。因此,在转基因棉田要特别关注甜菜夜蛾种群的发生态势和防治。     

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.     

转基因棉花对土壤细菌群落的影响

为了评价转基因棉花对土壤细菌群落结构的影响,试验采用转基因棉花品种晋棉26号及其非转基因亲本晋棉7号以及传统棉花品种中棉所12号进行了长期定位试验,利用高通量基因测序法研究了转基因棉花对土壤细菌的群落结构的影响。结果表明,3个棉花土壤细菌共检测到1 585个OTUs、除1个未分类门和4个待定候选门外,其余分别属于已知的21个门;主要优势种群有变形菌门、酸杆菌门、放线菌门、浮霉菌门、绿弯菌门、拟杆菌门;每个品种有独特的种群,转基因棉花晋棉26号独有的种群为栖热菌门,晋棉7号独有种群为WCHB1-60;转基因棉花土壤细菌的多样性降低,但没有改变土壤细菌种群结构。     

转基因抗虫棉风险性分析及应对策略

主要针对转基因抗虫棉抗虫时空性问题,棉花不同生育期、植株部位、不同害虫世代抗虫性的变化,抗虫棉对棉田害虫和天敌种群结构的影响,害虫对抗虫棉毒蛋白的抗性,抗虫棉抗性基因的漂移,抗虫棉籽产品的安全性问题等潜在的生态风险性进行了分析,进而提出了降低转基因抗虫棉潜在的生态风险性措施。     

不同品种棉花对斜纹夜蛾种群增长的影响

组建2种转Bt基因棉(国抗22、SGK321)及其亲本(泗棉3号、石远321)植株上斜纹夜蛾试验种群生命表和自然种群生命表.结果表明,取食转基因棉的试验种群趋势指数(I)第2代与第1代相比呈上升趋势,而其亲本棉Ⅰ值却有所下降,说明转基因抗虫棉对斜纹夜蛾试验种群增长不但没有影响,可能还有利于种群的增长;在不同品种棉花上自然种群趋势指数都大于1,表明转基因抗虫棉未能控制住斜纹夜蛾自然种群增长;同时发现影响斜纹夜蛾自然种群的关键虫期是1~2龄期,通过进一步分析其影响因子,发现影响斜纹夜蛾种群增长的主要因子是失踪、雨水冲刷,其次是被捕食,再次是病菌感染和蛹期的死亡.     

转Bt基因抗虫棉卡那霉素田间鉴定技术研究

对转基因抗虫棉不同时期、不同叶片对卡那霉素不同浓度的反应及其与棉花抗虫性的关系进行了较系统的研究.结果表明,选取4 000 mg·L-1的卡那霉素液在棉花苗期、蕾期涂抹棉株倒二片平展叶最适宜,田间卡那霉素反应与田间棉铃虫发生实况结果吻合率高.说明棉花田间抗卡那霉素反应能够准确检测转基因抗虫棉,可以作为一种快速简便的田间检测转基因抗虫棉的方法.     

不同VIGS体系在棉花中沉默效率的研究

【目的】比较不同病毒诱导的基因沉默(VIGS)体系在棉花中的沉默效率。【方法】本研究以35S启动子驱动的抗卡那霉素基因nptⅡ为目标基因,利用RNA病毒载体TRV和DNA病毒载体CLCrV构建基因沉默载体,研究这2套VIGS体系在棉花中的基因沉默效率和沉默持续时间的差异。【结果】TRV体系比CLCrV体系沉默效率高,TRV体系比CLCrV体系沉默持续时间短,CLCrV体系能够在棉花蕾、花、花药等生殖器官中发挥沉默作用。【结论】TRV病毒沉默体系主要适用于短期的棉花内源基因的沉默,CLCrV病毒沉默体系适用于研究棉花生长发育后期生殖生长相关的基因功能。本研究为棉花选取合适的VIGS体系提供参考,对研究棉花基因功能具有重要意义。     

转反义GhADF1基因对陆地棉纤维品质的影响

 【目的】将反义的棉花GhADF1基因导入陆地棉基因组,进一步了解抑制GhADF1基因对棉花纤维品质的影响。【方法】构建了GhADF1基因的反义植物表达载体,通过农杆菌介导法转化陆地棉（Gossypium hirsutum L.）品种Coker312。【结果】通过PCR检测卡那霉素抗性选择和系统选育获得3个不同转基因事件纯合系（A5、A9、A20）,Southern blot显示：反义GhADF1基因已整合到受体基因组中,且能稳定遗传。转基因纯合系连续3代纤维品质分析显示,它们的纤维比强度和长度与对照相比都显著提高。【结论】转反义GhADF1基因可以提高棉花纤维比强度和长度,改善棉纤维品质。     

Bt基因导入对棉花叶片生长特征的影响

以转基因抗虫棉与受体及亲本品种为试验材料,研究抗虫Bt基因导入对棉花叶片生长发育的影响。结果表明,Bt基因导入使棉花叶片生长特征发生变化。常规抗虫棉品种主茎叶片数量减少,在不同生育阶段出叶速度有所变化;果枝叶数增加或减少,且增长速率具有前快后慢和前慢后快型。杂交抗虫棉品种则表现为叶数增加和出叶速度快。抗虫棉单株叶面积的变化有3种形式,一是在盛花前叶面积都以是主茎叶为主体,二是与常规棉相同,但叶面积更大,这类棉花主要是抗虫棉杂交种,三是是前中期与常规棉相同,至盛铃期果枝叶面积达到高峰。转Bt基因抗虫棉群体的最适LAI范围为4.0~4.5,实现抗虫棉高产的群体适宜LAI应出现在盛铃期。     

转基因抗虫棉新品种陕204

陕204是西北农林科技大学用我国转基因抗虫棉材料GK95-1(晋棉26)作母本,陕棉4080作父本杂交,F1用中206回交,经抗卡那霉素标记基因鉴定、"优生境——逆境交替选择"而育成。2005年通过国家农业部转基因农业品种安全性评     

利用卡那霉素间接鉴定转基因抗虫棉的研究

研究了利用卡那霉素间接鉴定转基因抗虫棉的方法。结果表明,在棉花苗期使用8000mg/kg卡那霉素溶液处理子叶,或者在蕾期使用6000mg/kg卡那霉素溶液处理棉株顶部第2片展开叶,7～9d后非转基因棉株的叶片点液处出现黄色斑块,而转基因抗虫棉的叶片仍为正常绿色,从而简便有效地鉴别出转基因抗虫棉。经网室接虫测试和室内饲养生物学测试方法验证,该方法结果准确。     

转Bt基因棉花对烟粉虱天敌昆虫龟纹瓢虫的影响

在实验室控制条件下,以转Bt基因棉花GK12、33B、SGK321上的烟粉虱为食料饲养龟纹瓢虫,研究转Bt基因棉花上的烟粉虱对龟纹瓢虫生长发育及捕食的影响,同时利用Y型嗅觉仪,观察龟纹瓢虫对来自不同类型棉花的棉叶及其烟粉虱的嗅觉反应和视觉反应。结果表明,转Bt基因棉花和对应的常规棉亲本上的烟粉虱对龟纹瓢虫的发育历期和存活率没有明显的影响。龟纹瓢虫对棉花叶片、烟粉虱若虫、蜜露、蜕等4种物质的视觉反应之间没有明显的差异。对4种嗅源物质的嗅觉选择性的大小依次为：烟粉虱若虫＞蜕＞棉花＞蜜露;在两类不同的棉花之间,转基因棉花和常规棉,龟纹瓢虫对GK12、33B、SGK321等三种转基因棉花上的烟粉虱若虫的嗅觉选择性明显较对应的常规棉亲本SM3、33、SY321上的烟粉虱若虫小;对烟粉虱若虫的蜕,两种转单价基因棉花GK12、33B较对应的常规棉亲本上的小,而转双价基因的棉花SGK321上与对应的常规棉之间没有明显的差异。烟粉虱密度大于200头.皿_-1时,龟纹瓢虫捕食转基因棉花上烟粉虱的数量大于对应的常规棉花亲本,但烟粉虱密度小于200头.皿_-1时,龟纹瓢虫捕食转基因棉花上烟粉虱的数量小于对应的常规棉花亲本。龟纹瓢虫对烟粉虱的捕食符合HollingⅡ型反应。龟纹瓢虫取食转基因棉花上的烟粉虱的理论极限值、瞬间攻击率均大于常规棉花。