转基因抗虫棉的初选和抗虫鉴定

本研究将获得的导入慈姑胰蛋白酶抑制基因的新疆栽培品种 (品系 )和导入 Bt基因的抗蚜品种 ,采用室内叶片饲喂法 ,进行了抗棉铃虫幼虫的鉴定和抗性评定。在供试的 13个 Bt材料中 ,其中有 8个材料的抗虫性优于中国农科院培育的 R93- 6,表现为超高抗至中抗 ;导入APIA的 4个棉株 ,与对照新陆早 4号相比 ,其中 3株表现为抗 ,1株为中抗。采用田间罩笼法观察棉蚜在抗虫棉上的增殖量 ,结果为川 10 9和川 77蚜量低于对照 ,而导入 APIA的棉株效果不明显。     

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.     

转基因抗虫棉的初选和抗虫鉴定

本研究将获得的导入慈姑胰蛋白酶抑制基因的新疆栽培品种（品系）和导入Ｂｔ基因的抗蚜品种,采用室内叶片饲喂法,进行了抗棉铃虫幼虫的鉴定和抗性评定。在供试的１３个Ｂｔ材料中,其中有８个材料的抗虫性优于中国农科院培育的Ｒ９３－６,表现为超高抗至中抗;导入ＡＰＩＡ的４个棉株,与对照新陆早４号相比,其中３株表现为抗,１株为中抗。采用田间罩笼法观察棉蚜在抗虫棉上的增殖量,结果为川１０９和川７７蚜量低于对照,而导入ＡＰＩＡ的棉株效果不明显。     

转基因抗虫棉的培育

采用花粉管通道途径,将合成的Bt杀虫蛋白基因导入棉花优良品种泗棉3号和中棉所12,获得了转基因植株。组织化学分析表明,GUS标记基因已在R#-1代植株中表达。根据对GUS阳性转基因植株的PCR分析,证明Bt杀虫蛋白基因出现在R#-1代植株中,并通过自交传递至R#-2代。经抗虫性鉴定,获得了5株对棉铃虫有高度毒杀作用的R#-1代转基因抗虫植株S545、S591、S636、S1001（泗棉3号+Bt/GUS）和Zh1109（中棉所12+Bt/GUS）,对棉铃虫幼虫的致死率分别达到91.6%、93.8%、92.3%、85.7%和75.0%。通过自交和选育,获得了R#-5代转基因抗虫棉,并进行了抗虫性和转基因的跟踪鉴定,表明通过基因工程方法获得了抗棉铃虫的棉花新种质。     

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。     

转基因棉对棉蚜繁殖与取食行为的影响

对棉蚜在转Bt基因棉、双价棉及常规棉上的生命表进行研究，结果表明，双价棉上棉蚜的内禀增长率显低于转Bt基因棉及常规棉，表现出明显的抗蚜性。分析棉蚜在不同类型棉株上取食行为的刺探电位，结果表明，转Bt棉和双价棉上的棉蚜取食行为存在显差异：转Bt棉上的棉蚜寻食和口针在叶肉细胞外的运动时间均短于双价棉上的，而口针在韧皮部筛管内分泌唾液和吸取植株养分的时间却显长于双价棉上的，这种差异反映出两种转基因棉抗蚜性的差异。     

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。     

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。     

江苏盐城农区4个Bt棉品种的抗性与生育特性

采用室内外对比试验的方法 ,就江苏盐城农区 4个转Bt基因抗虫棉主栽品种对棉铃虫的抗性与生育特性进行了调查和研究。室内饲养结果表明 ,与对照品种苏棉 9号相比 ,4个Bt棉主栽品种对棉铃虫的抗性都达到极显著水平 ;饲喂Bt棉组织 ,能使棉铃虫幼虫发育延缓 ,蛹期缩短 ,蛹重减轻 ;1～ 3龄棉铃虫幼虫对Bt棉的敏感程度高于 4龄以上幼虫。田间调查结果证明 ,Bt棉田棉铃虫的虫量和蕾铃被害量与对照品种差异极显著 ,其趋势与室内试验一致 ;Bt棉的种植比例与棉铃虫的虫卵量分布呈极显著负相关。在棉花品种的生育特性方面 ,4个Bt棉品种的株高和果枝数与苏棉 9号相近 ;蕾铃数量与成铃率高于或接近于常规棉对照 ;各品种间生长发育指标的差异均达不到显著水平。Bt棉品种间亦存有差异 ,供试的 4个Bt棉品种在当地的抗虫及丰产性状的优劣依次表现为鲁棉研 15号 >中棉所 2 9>南抗 3号 >科棉 1号     

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.