计算机模型在鳞翅目害虫对转Bt基因作物抗性治理中的应用

种植转 Bt基因作物对保护作物免受害虫危害十分有效,但在整个生长季节转 Bt基因作物持续表达Bt毒素,迫使害虫在高选择压下加速对转基因作物的抗性进化。计算机模型在靶标害虫抗性进化的预测与抗性治理策略的评估中起到了重要的作用。综述了计算机模型在鳞翅目害虫对转Bt基因作物抗性治理中的应用,并对今后抗性治理策略研究中计算机模型模拟的发展方向进行了展望。     

美国转基因玉米产业化的生态及经济影响分析

应对长期粮食安全的挑战,转基因生物技术是把"双刃剑"。本文以美国产业化20多年的转基因玉米为例,综述了其环境及经济方面的效益和潜在风险,并运用趋势剔除模型对1988—2019年的美国玉米单产进行了稳定性分析。在生态方面,主要有农药使用量减少带来的效益及靶标害虫抗性、杂草抗性、次要害虫爆发和基因漂移等潜在风险;在经济方面,美国玉米单产的变异系数和变异率均有所下降,稳定性维持在较高水平,但存在直接损失、市场交易、出口贸易等风险。最后,本文分析了中国转基因玉米的产业化形势,以便有针对性地做好应对风险的长期准备。     

抗除草剂草甘膦转基因作物

利用生物工程技术,培育出抗除草剂作物新品种、近年来研究发展迅速。草甘膦因其具有最优秀的除草剂特性而成为抗除草剂转基因作物研究的首选对象,抗草甘膦转基因大豆已培育成功并大面积种植。将抗性基因导入油菜、烟草、番茄、棉花、玉米等作物也获得了表达。本文对草甘膦的作用靶标酶———ＥＰＳＰ合酶的发现,抗草甘膦突变的ＥＰＳＰ合酶基因及变异的ＥＰＳＰ合酶抗性特点,及其将快速催化草甘膦代谢成无毒产物的酶的基因导入植物,而获得抗草甘膦作物研究作了概况综述。     

苏云金杆菌-δ内毒素作用机理及抗性研究进展

文章在分子水平上介绍了苏云金杆菌作用机理及其在中肠作用靶标—中肠上皮细胞刷状缘膜(BB-MV)受体的研究进展;害虫产生抗性是由多个因素引起的,从受体和蛋白酶活性两个主要方面阐述了害虫对Bt产生抗性的机理;简要的介绍了害虫抗性治理的基本策略。     

转基因作物对生态环境的影响分析

从转基因作物的杂草化、基因漂流、对靶标昆虫抗性及非靶标昆虫生长发育的影响以及对土壤微生态变化等几个方面,综合分析了转基因作物对生态环境的影响。基本结论是,目前商业化的转基因作物对生态环境引起实质性变化的可能性很小。     

昆虫对转基因植物抗性的研究进展

昆虫对转基因植物抗性的研究进展迄今，苏云金杆菌（Ｂｔ）的晶体蛋白质（ｃｒｙ）基因已通过遗传工程技术在玉米、棉花、马铃薯、烟草中获得表达。带有Ｂｔｃｒｙ基因的玉米品种接近商品化，对许多鳞翅目害虫包括玉米螟具有毒性。但遗传工程作物的一个潜在问题就是目标害...     

转TaDREB3a大豆品系KD1遗传稳定性分析及抗旱性鉴定

利用基因工程技术将抗旱基因转入大豆,培育高抗旱大豆品种,可提高大豆总产量.抗旱转基因大豆KD1是通过农杆菌介导法将来源于小麦TaDREB3a基因导入大豆受体品种垦农18中获得的转基因大豆材料.利用PCR方法,对转基因大豆KD1连续3代(T2～T4代)转基因大豆进行特异性PCR检测验证.结果表明,TaDREB3a和bar基因在KD1后代中稳定遗传.进一步对外源基因作表达分析,连续3代(T2～T4)qRT-PCR检测结果表明,外源基因TaDREB3a和标记基因bar在转基因大豆叶、茎、根和籽粒中均表达且稳定遗传,且TaDREB3a基因在叶片和根中表达水平较高.Western blot结果表明,TaDREB3a和bar基因翻译的外源蛋白在转基因材料后代中稳定表达.对连续2代转基因材料抗旱性分析表明,KD1在芽期具有较强抗旱性,且其抗旱性状显著高于对照且稳定遗传.对转基因大豆KD1作靶标及非靶标除草剂抗性及耐性分析得知,外源基因bar在转基因大豆中稳定表达且在受体垦农18中表达TaDREB3a基因未改变非靶标除草剂抗性.     

抗除草剂转基因大豆的生态安全评价进展

中国是大豆(Glycine max)的起源中心,大豆是中国的重要作物。转基因大豆向环境释放后可能带来的生态风险问题越来越受到人们的重视。中国自然状态下分布着丰富的野大豆(G.soja)遗传资源,转基因抗除草剂大豆能够在自然条件下与野大豆发生基因交流。转基因抗除草剂大豆释放后,由于大量单一使用草甘膦,田间杂草已经进化出了抗药性。大量使用的除草剂以及转基因大豆根际分泌物会对土壤微生物、非靶标生物产生影响,并影响到植物的固氮能力。本文在综述研究进展的基础上,提出了转基因大豆生物安全研究与管理的建议,为我国将来转基因大豆的产业化提供参考。     

提高转基因植物安全性的策略

随着转基因植物商业化,转基因植物的安全性,尤其是转基因植物中的抗性标记基因,受到了越来越多的关注,因为人们担心这些抗性标记基因能够潜在地流向杂草、微生物或相关的植物并产生超级杂草、超级微生物或使一些相关的植物产生意外的性状,从而引发食品或生态安全问题。尽管这些担忧尚未有明确的科学根据,但培育无抗性标记基因的工程植株或使用安全性标记基因无疑会提高转基因植物的生物安全性,并有助于公众对转基因植物的认同和接受。为此,近年来已发展了多种提高植物转基因安全性的策略,该文即对这几种策略进行了综述和评价。     

《中国转基因生物安全性研究与风险管理》

本书共六篇、三十章。第一篇概述了中国国家生物安全框架实施项目的主要成果;第二篇综述了转基因生物的研究进展与潜在风险;第三篇介绍了中国生物安全管理的政策、法规与相关制定;第四篇从非靶效应、基因漂移、靶标害虫抗性、环境入侵性等方面,介绍了抗虫转基因植物、转基因鱼、转基因徽生物、转基因食品的风险评估与风险管理技术指南;     

大豆玉米复合种植田间杂草的化学防除

概述了我国玉米、大豆田主要杂草发生种类及简单识别,梳理了我国现有登记在玉米、大豆作物田的除草剂有效成分及作用靶标;同时详细概述了登记于这两种作物田的除草剂作用机理和应用特点以及大豆玉米复合种植模式下田间除草剂如何合理选择与科学使用,以期为大豆玉米带状复合种植田间杂草防除提供理论参考。     

抗草甘膦转基因大豆的获得

大豆[Glycine max(L.)Merrill]是我国主要的粮食和油料作物,但近年来由于大量进口美国的转基因大豆,使我国的大豆生产严重萎缩。生物技术方法应用于改良大豆的农艺性状和产品质量以及对除草剂的耐受性,特别是对草甘膦的耐受性这一个重要性状。本研究以东农50为受体,采用农杆菌介导法,将抗草甘膦基因G10-EPSPS基因转入到大豆中,先后获得了3株T0代植株,在T0代进行抗性鉴定后,1株得到种子。试验通过对转基因后代的PCR检测、Western检测以及草甘膦抗性鉴定,证明外源基因已整合到植物基因组中,并在T0、T1和T2代稳定表达。本研究为转基因大豆育种提供了材料和数据。     

同翅目害虫抗药性研究进展

多种同翅目害虫已对不同化学杀虫剂（包括新推广药剂）产生明显抗性，且交互抗性与多抗现象较为普遍。化学药剂的大理不合理使用以及同翅目害虫抗性机制的多样性，是导致该类害虫产生严重抗药性的主要原因。同翅目害虫的抗性机制主要包括代谢抗性和靶标抗性，其中前者在分子水平上多涉及酯酶基因扩增。对同翅目害虫的抗性治理应包括抗性监测、新型药剂使用、杀虫剂轮用与混用、抗药性天敌培育与释放以及抗虫作物推广等。     

一种用于鉴定18种转基因大豆转化体的多靶标质粒的构建与应用

本文拟构建一种可满足我国转基因大豆转化体鉴定需求的多靶标质粒(multiple target plasmid, MTP)分子。根据相应的国家农业检测标准,选定我国已经批准进口的14种独立转化体和尚未批准但具有重要应用前景的4种重要转化体,将这18种转化体的特征序列以及大豆内标准基因Lectin的检测序列合理排列后,接入pUC18质粒,构建一种多靶标质粒pDDID-1905。在插入序列之间,分布着多种位点单一的限制性内切酶识别序列,可用于后期对该质粒的修订和更新。对pDDID-1905质粒中包含的19种靶标序列进行聚合酶链式反应检测,以验证该质粒的实用性。结果显示,所有靶标序列均被成功扩增,其大小与预期一致。总之,本文构建的适用于18种转基因大豆转化体鉴定的阳性质粒分子pDDID-1905,是目前包含大豆转化体特征序列最多的多靶标质粒,其构建和应用将极大地简化烦琐的阳性物质准备工作。     

转基因抗虫杂交棉虫害综合防治技术

针对抗虫杂交棉虫害发生规律和特点,从防治策略和原则、防治指标、防治措施、抗性治理等方面介绍了转基因抗虫杂交棉虫害综合防治技术,以期实现虫害防治的经济、有效、安全和简易化。     

转基因玉米材料的选育及产业化研究进展

玉米是重要的粮食作物和饲料来源。利用转基因技术能够改良玉米性状,有效提高玉米的抗性和单产水平,转基因玉米产业化对我国玉米产业发展意义重大。主要从转基因玉米材料的选育及产业化发展方面,对国内外研究进展进行了综述,并提出了我国转基因玉米产业化存在的问题及发展对策,以期为相关领域研究提供参考。     

应用转基因玉米防治草地贪夜蛾

草地贪夜蛾入侵我国后,对玉米、高粱、水稻、甘蔗等多种主要禾本科作物的生产构成了重大威胁.转基因抗虫玉米作为防治农业害虫的一种有效手段,在防治草地贪夜蛾的过程中,也发挥了重要的作用.但随着转基因抗虫玉米在国外的大规模应用,靶标害虫的抗性问题也日益凸显,已有研究报道草地贪夜蛾对其的田间敏感性降低.重点分析并描述转基因抗虫玉...     

转基因抗除草剂作物及其食品安全性

一、转基因抗除草剂作物的发展抗除草剂作物的创制是植物生物技术应用最广泛的技术之一,大多数抗性品种都是采用分子生物学与植物转移技术将外源基因导入而成,从而使每种植物细胞获得外源基因后繁殖成再生植株。在转基因作物中,发展最快的是抗除草剂作物,其中主要是大豆、油菜、玉米与棉花。1993年第一个抗磺酰脲类除草剂大豆品种在生产中开始应用,1996年抗草甘膦大豆品种推广,1998年抗草铵膦大豆品种试验种植,目前虽然已创制出各种抗不同除草剂的转基因作物,但以抗草甘膦作物的种植面积最大,如2000年美国种植抗草甘膦大豆面积3000万hm2,占…     

转基因小麦中的转基因向它的近缘杂草转移的可能途径

通过测定杂交后代的基因的转移,研究草甘磷抗性基因从转基因小麦向它的近缘杂草转移的三条可能途径。理论上分析,通过有性杂交基因小麦通过如下三条途径转移它的抗性基因,１杂种自交,形成抗性分离的含有四倍体和五倍体的转基因混合群体;２Ｆ１与四倍体杂草自发杂交;３Ｆ１与六倍体转基因小麦杂交。研究证实了确定存在基因小麦 基因与它的近缘杂草转移的风险,但是由于Ｆ１自交不育,第一条途径基本上是不可能的,第二,第三条途径是基因转移的主要方式,它们的杂交后代是自交可育的,有可能成为抗性基因从转基因小麦转移到近缘杂草的桥梁,最终形成一种新的杂草,即所谓“超级杂草”。根据研究结果,建议采用生物技术创造多抗基因系以延长转基因品种的使用,采用管理措施以避免交杂发生,从而避免或减轻基因转移的风险。     

新疆抗虫棉区域棉铃虫庇护所的评估

【目的】转Bt基因抗虫棉大规模种植以来,棉铃虫对转基因棉花抗性风险在逐渐上升,"庇护所"是抗性治理的有效策略之一,玉米被认为是我国棉区重要的庇护所,在新疆兵团和地方作物结构、耕作制度不同的情况下,系统评估玉米的庇护所功能。【方法】基于新疆作物种植统计数据(2002~2012),通过时间序列分析、评估不同地区和不同管理模式下(兵团规模化种植和地方小农户模式下),玉米种植面积变化对庇护所功能的影响,并采用方差分析南、北疆的兵团和地方之间是否存在差异性。【结果】南、北疆的庇护所—玉米种植面积间无明显差异性(P>0.05),兵团和对应地方间存在差异性(P<0.01),兵团种植比例小于地方。【结论】玉米作为棉铃虫有效庇护所不仅需要在景观尺度上考虑其种植规模和空间分布,同时在田间尺度上结合棉铃虫的生物学特性,合理布局不同的品种资源(不同熟性)和种植模式(春玉米和夏玉米;条带种植和条块种植)。