施肥量和环境温度对转Bt基因棉抗虫性的影响

以从美国引进的转Bt基因棉“保铃棉32B”为参考,比较鉴定我国自行研制的第一个转Bt基因棉品种“国抗棉1号”对棉铃虫的抗性,研究温度和肥料等因素对抗虫性的影响。结果表明：“国抗棉1号”抗虫性低于“保铃棉32B”,抗性等分别评价为“抗”和“高抗”;随着施肥量的增加转Bt基因棉对低龄棉铃虫幼虫的抗虫活性和抑制生长作用增强,低肥时抗虫性降低严重;随温度升高,转Bt基因棉对低龄棉铃虫幼虫的抗虫活性增强,低温（16℃）下抗虫活性明显降低,但随处理时间的推进,高温（36℃）下迅速生长至高龄的棉铃虫幼虫,强迫取食转Bt基因棉,仍表现出较好的适应性。     

早熟优质抗虫棉"晋棉26"的选育

利用生物技术将Bt基因导入到常规优良品种"晋棉七号"中,通过PCR检测、田间及室内抗虫性鉴定、后代材料的自交及系统选育,培育出转Bt基因抗虫棉"晋棉26".     

转Bt基因棉的检测和抗虫性鉴定研究进展

综述了转Bt基因棉的检测和抗虫性鉴定的研究概况,分别从外源Bt基因的检测、Bt毒蛋白的检测、标记基因的检测和抗虫性的鉴定4个方面进行了探讨,并提出了一些有待于研究的问题.     

转Bt基因抗虫棉的筛选和抗性鉴定

2000～2002年采用卡那霉素叶片涂抹法和室内饲喂生物测定法筛选和鉴定转Bt基因棉原始群系"20-1"2代,对单株进行了抗虫性鉴定和抗性级别评价.在供试的321株材料中,筛选出特高抗棉株22株,高抗棉株19株,并将这些棉株的自交铃种子种成株行,进行了纯合株系(抗性基因纯合)的筛选,筛选出特高抗8个株行,高抗10个株行,可进行进一步的转Bt基因棉的品种选育.     

转Bt基因棉32B 不同生育期抗虫性的变化及其机理

对转Bt基因抗虫棉“32B”不同生育期抗虫性以及叶片中Bt毒蛋白、水溶性蛋白、总蛋白、单宁含量进行了测定与分析。转Bt基因棉各生育期抗虫性动态变化趋势为 :整个苗期抗虫性均较强 ,现蕾期有所下降 ,生长中后期显著下降至最低。研究表明 :32B棉叶中Bt毒蛋白含量的变化与生测抗虫性的动态变化一致 ,并与棉叶中蛋白质代谢呈正相关 ,苗期叶片中蛋白质合成代谢旺盛 ,Bt毒蛋白含量则高 ;生长后期叶片中蛋白质合成代谢衰退 ,Bt毒蛋白含量则降低 ;叶片中单宁含量与生测抗性及叶片蛋白质含量、Bt毒蛋白含量均呈负相关 ,表明单宁与Bt毒蛋白含量及抗虫性之间可能存在拮抗作用     

转Bt基因棉的抗棉铃虫性及其生理作用研究进展

综述了转Bt基因棉对棉铃虫存活、生长、繁殖及为害行为的影响 ,及其抗虫性的时空动态特征 ;探讨了转Bt基因棉抗棉铃虫的毒理及其中毒生理 ,以及转Bt基因棉的抗性表达及其影响因素 ,提出了一些尚待进一步深入研究的问题     

逆境对转Bt+CPTi基因棉抗虫性的影响

以新研96-48及其转Bt+CPTi基因后的SGK36为材料,研究了不同逆境胁迫下快速生长的叶片对棉铃虫生长发育的影响。结果表明,寡照环境有助于转基因棉抗虫性的表达,干旱环境对转基因棉抗虫性影响较小,浸水环境不利于转Bt基因棉抗虫性表达。影响转基因棉抗虫性表达的主要原因可能与逆境导致转基因棉某些生理及形态的改变引发棉铃虫采食量变化有关。     

中棉所29对江苏沿海棉铃虫的抗虫性观察

为明确中棉所29在本地区对棉铃虫的抗虫性表现,并为制定转Bt基因棉田内棉铃虫的防治策略提供依据,笔者进行了室内饲养和田间观察工作.     

转Bt基因海岛棉分子检测及抗虫性鉴定

海岛棉作为新疆特有的资源,其优良的纤维品质和商业价值都是其他作物不可替代的,因此选育抗性优良的海岛棉新品系(品种)显得尤为重要。以海岛棉K222、新海25、新海30为受体,利用农杆菌介导技术导入目的基因Bt,通过PCR检测、Southern杂交、Bt-Cry1Ab/1Ac试纸条检测、抗虫性鉴定等,随后又对转Bt基因海岛棉品系的纤维品质进行考察,发现目的基因Bt的导入对9个海岛棉品系的纤维品质有不同程度的影响。PCR检测结果表明,9个转Bt基因品系都含有目的基因,并且阳性率都在90%以上;由Southern杂交结果可看出,7个转Bt基因品系出现了杂交条带,其中3个品系为单拷贝,3个品系为双拷贝,1个品系为三拷贝。用Bt-Cry1Ab/1Ac免疫试纸条检测转Bt基因品系及对照,发现转Bt基因品系的试纸条上出现2条紫红色条带,而对照的试纸条上只出现1条紫红色条带,K2-ZKC66的阳性率达到90%。抗虫性鉴定结果表明,转Bt基因品系的叶片受危害较轻,叶片较为完整,对照叶片受危害较重,叶片不完整,7个转Bt基因抗虫棉品系校正死亡率都在60%以上。与对照相比,部分转Bt基因海岛棉品系上半部平均长度和长度整齐度显著降低,断裂比强度极显著降低,断裂伸长率极显著增加,短纤维率显著增加,成熟度极显著降低,马克隆值极显著增加。结果显示,7个转Bt基因品系的目的基因已成功整合到海岛棉基因组中。与对照相比,转基因品系纤维品质差异显著。     

转Bt基因抗虫棉Bt基因表达的时空动态

以转Bt基因抗虫棉 33B为材料 ,利用ELISA检测方法 ,通过对棉株不同发育时期和同一时期的不同组织或器官Bt晶体蛋白含量的测定 ,研究了转Bt基因抗虫棉Bt基因表达的时空变化。结果表明 ,随着棉株生育进程的推进和株体的老化 ,Bt晶体蛋白含量随着植株体内可溶性总蛋白含量的逐渐降低而降低 ,而Bt基因的表达强度从苗期到蕾期随着棉株营养生长的加快而呈上升趋势 ,至蕾期达到高峰 ,以后逐渐减弱。不同组织或器官Bt晶体蛋白的含量也有较大差异 ,表现在幼嫩组织或器官的含量较高 ,成熟组织或器官次之 ,衰老组织最低。这说明Bt基因表达强度的减弱和Bt晶体蛋白含量的降低是转Bt基因抗虫棉生育后期抗虫性降低的根本原因     

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。     

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。     

Bt基因导入形态抗蚜棉研究

野生棉种多茸毛是一种形态抗蚜性状,其抗虫机理在于阻碍害虫特别是刺吸式害虫的取食,对幼虫的移动产生机械障碍作用,对棉蚜、棉叶螨、棉叶蝉、红铃虫等棉花害虫具有抗性。通过远缘杂交方式将野生棉种的多茸毛性状转育到栽培种陆地棉上,采用花粉管通道法将Bt基因导入形态抗蚜棉,获得转Bt基因形态抗虫棉纯合系;对纯合系2种害虫的抗性检测表明,通过转基因技术可以将高抗棉铃虫特性导入到形态抗蚜棉,但转化株系仍然保留了受体材料的抗蚜性状。表明通过远缘杂交与转基因技术可以实现多茸毛抗蚜性状与转基因抗棉铃虫性状的融合,并可有效解决棉花生产上的主要虫害。     

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.     

转BT基因抗虫棉田棉铃虫种群数量动态及综合防治研究

1998 - 2 0 0 0年对转BT基因抗虫棉田棉铃虫发生情况进行了系统调查和大田普查 ,表明棉铃虫在转BT基因抗虫棉和非抗虫棉之间落卵量无明显差别 ,但转BT基因抗虫棉田幼虫量显著降低。抗虫棉不同组织器官抗虫性存在明显差异 ,其抗虫性由强到弱的顺序为 :幼叶 >成叶 >蕾 >花 (铃 ) ;抗虫棉对不同代次棉铃虫抗虫性存在差异 ,其抗虫性由强到弱的顺序是 :二代 >三代 >四代。通过对棉铃虫在抗虫棉田和其它寄主田分布调查结果看 ,棉铃虫发生压力仍很大 ,其它寄主田已成为棉田棉铃虫的主要虫源基地。根据不同施药时期防治抗虫棉田棉铃虫试验结果 ,表明防治棉田棉铃虫应在幼虫孵化高峰、即在产卵高峰向后推迟 3- 5d为宜。综合分析 ,提出了转BT基因抗虫棉田棉铃虫防治策略和综合防治措施。     

转Bt基因抗虫棉万丰201的选育

利用现代生物技术与常规技术相结合培育而成的转Bt基因抗虫棉"万丰201",具有海岛棉、野生棉和陆地棉遗传基础,突出表现抗棉铃虫、高产和抗病.2003～2004年河北省棉花品种区域试验,籽棉、皮棉和霜前皮棉分别比对照增产11.8%、18.6%和21.7%;纤维长度30.0 mm,整齐度84.3%,比强度30.3 cN/tex,伸长率7.0%,麦克隆值4.7,反射率75.8,黄度7.1,纺纱均匀指数146,短纤维指数7.4.2006年通过河北省农作物品种审定委员会审定,适宜冀中南棉区春播种植.     

cry2Ah-M基因杀虫活性研究

转Bt基因抗虫棉经过20多年的研究和生产应用,虽然取得了巨大的生态和经济效益,但棉铃虫的抗性风险也逐渐增加,因此,通过发掘不同杀虫机理的Bt基因,不仅可以提高杀虫效率,而且有效的避免或延迟昆虫的抗性。依据棉花遗传密码子偏好性,对来源于苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)新型Bt基因cry2Ah-like进行了密码子优化改造,利用农杆菌介导法导入烟草。通过荧光定量PCR方法,Southern blot和Western blot方法,证明了转基因烟草中外源基因在RNA和蛋白水平上均稳定表达,并且已整合到烟草基因组中。生物活性检测结果表明,饲喂转基因烟草叶片4 d后,棉铃虫幼虫校正死亡率达86.59%,达到高抗水平,进一步证明密码子优化后的cry2Ah-M基因能够高效表达且具有较高的杀虫活性,是有效防治棉铃虫的新型基因。     

一熟转Bt基因棉田昆虫群落研究

以转Ｂｔ基因棉品系Ｒ９３－４ 为试材,常规棉中棉所１２ 为对照,研究了转Ｂｔ基因棉田昆虫群落的变化。结果表明,转基因棉田昆虫群落、害虫和天敌亚群落的种类丰富度、均匀度和优势集中性均高于常规棉,总个体数、害虫的相对丰盛度和多样性指数均低于常规棉;优势害虫种类的变化较大,棉铃虫已不是转基因棉田的优势害虫,棉蚜、红蜘蛛、叶甲类、棉蓟马等已上升为优势害虫;优势捕食性天敌种类无明显变化,仍为龟纹瓢虫和小花蝽。转基因棉田采取综合防治后昆虫群落和害虫亚群落与常规棉相比有较好的稳定性。     

转双价基因棉田昆虫群落的多样性研究

2002-2003年在田间研究了转双价基因(CrylAc CpTI)棉田昆虫群落的多样性,并分析了昆虫群落多样性的时间格局,结果表明,4种类型棉田昆虫群落的多样性指数以双价棉田和Bt棉田最高,其次为常规棉田,常规施药田最低;害虫亚群落多样性指数以双价棉和Bt棉田最高,其次为常规用药田,常规棉田最低;天敌亚群落多样性指数以双价棉田最高,其次为常规棉田和常规用药田,Bt棉田最低,4种类型棉田昆虫群落的多样性时间格局总体变化趋势为5月升高,6月下降,7～9月又有所回升。