不同类型棉田棉铃虫自然种群生命表比较研究

1998年在河南安阳植棉区对麦套春棉和平作春棉两种类型棉田二、三代棉铃虫自然种群进行了系统观测,并组建了相应的生命表。麦套春棉和平作春棉二代棉铃虫世代存活率分别为0．092％和0．105％,均低于相应的三代(分别为0．465％和0．450％)。麦套春棉和平作春棉二代棉铃虫自然种群趋势指数Ⅰ分别为0．2946和0．3376,均低于相应第三代(分别为2．9123和2．8318)。麦套春棉二代棉铃虫世代存活率和种群趋势指数均低于同代的平作春棉,而麦套春棉三代棉铃虫世代存活率和种群趋势指数则高于同代的平作春棉。天敌捕食和气候因子是影响两类棉田二、三代棉铃虫自然种群数量变动的关键因素。麦套春棉二代棉铃虫发生期,捕食性天敌发生量较大,棉铃虫自然种群数量较平作春棉减少幅度大;平作春棉三代棉铃虫发生期,棉铃虫自然种群数量较麦套春棉田减少幅度大。     

棉铃虫取食转Bt基因棉花后中肠组织的病理变化

利用透射电镜观察棉铃虫 (H elicoverpaarmigera Hübner)取食含转 Bt基因棉的饲料后中肠组织的病理变化。结果发现 ,棉铃虫 3龄幼虫取食含转 Bt基因棉的饲料后中肠组织发生病变 ,随着取食时间的增加 ,变化越来越明显 ,取食 7d后 ,微绒毛脱落 ,质膜界限不清晰 ,线粒体和内质网减少 ,线粒体内嵴不清晰 ;棉铃虫对转 Bt基因棉产生抗性后 ,抗性种群棉铃虫取食含转 Bt基因棉的饲料 ,中肠仍会发生一系列组织病理变化 ,但病变程度减弱。同时 ,与分别取食含 Bt杀虫剂、Bt毒蛋白饲料的棉铃虫进行了比较     

不同寄主对棉大卷叶螟第4代种群增长的影响

 以转基因棉花品种国抗22、中抗310及其常规非转基因亲本泗棉3号、苏棉12为材料,以野生寄主苘麻为对照,以生命表形式研究这5种寄主对棉大卷叶螟种群增长的影响。结果表明：取食转基因棉花品种国抗22、中抗310叶片的棉大卷叶螟室内种群不能完成1个世代,在低龄幼虫时就全部死亡,自然种群趋势指数分别为0.08和0.01,远远小于1;取食野生寄主苘麻的幼虫发育最快,5个虫龄的累计存活率达到52.8%,均高于2个常规棉花品种泗棉3号（48.2%）和苏棉12（37.3%）,同时雌成虫寿命和产卵持续期长,雌性比率超过50%,显示出较大的生殖潜能;泗棉3号和苏棉12上棉大卷叶螟的自然种群趋势指数分别是1.61和1.12,表明棉大卷叶螟种群在这2个品种棉田呈增长态势。研究表明,2个转基因棉花品种国抗22、中抗310的大面积推广不会加重棉大卷叶螟的危害,如果没有外来虫源的不断补充,转基因棉田的棉大卷叶螟种群数量将不可能大幅度增长。     

棉花品种对棉铃虫体内酶活性的影响

取食不同品种棉叶的棉铃虫，其体内羧酸酯酶，乙酰胆酯酶、谷胱甘酞－Ｓ－转移酶的活性不同，用新复极差法测验，解毒酶活性差异显著。取食高抗品种棉叶的棉铃虫，其羧酸酯酶，谷胱甘肽－Ｓ－转移酶的比活力较大，而取食感虫品种叶片的棉铃虫，其比活力较小，由于食料不同，高效氯氰菊酯、辛硫磷对羧酸酯酶，辛硫磷对乙酰胆碱酯酶活性的抑制力也不同。     

高抗棉铃虫新品种R93-5

R93─5是中国农科院棉花研究所运用高新技术与常规育种相结合的技术途径，将抗棉铃虫基因转有到高产、优质、抗病的中棉所12中，通过走向选择和南繁加代等手段培育的高抗棉铃虫品种．该品种保持了原品种优良的农艺与经济性状，并具有显著的抗棉铃虫性特点．抗虫性：据实验室饲养试验鉴定，用该品种的棉叶饲喉工日龄棉铃虫幼虫，72小时后，”幼虫在活率为0，而对照中棉所12的平均幼虫存活率为72．2％。据小面积生产试验示范结果，在不治虫条件下，该品种顶尖受害牢低于6％，而普遍对照顶尖受害率为100％。该品种二、三代棉铃虫幼虫数量经对照中棉所12分别减少77．8％、80．1％，曹铃危害率均降低96．4％。田间实际治虫用药比对照可以减少60％－80％．丰产性、纤维品质及抗病性：据对比试验结果，在治虫条件下，该品种皮棉产量73公斤／667m’，和对照中棉所12基本持平．在不治虫条件下，该品种皮棉产量为66．7公斤／667m’，比对照增产60．2％．小面积生产试验结果表明，该品种皮棉产量为60－65公斤／667m’，略高于对照中棉所12（58－60公斤／667m’）．产量较高的主要原因是抗虫棉具有显著的抗虫性和较好的结铃住。纤维品质测试结...     

转Bt基因棉对棉铃虫抗性的时空动态

在室内研究了转Ｂｔ基因棉对棉铃虫抗性的时空动态及对棉铃虫幼虫取食行为的影响,结果表明,整个棉花生长期,棉花不同器官随着时间的变化其抗性有较大的差异,如７月以后,棉叶对棉铃虫幼虫的抗性明显下降,由６月下旬的１００％下降到８月初的６２．５％,然后抗性又逐渐回升,但仍为下降的趋势;从空间抗性来看,营养器官的抗性高于繁殖器官,接虫２４ｈ后,棉铃虫幼虫在转基因棉繁殖器官上分布数量较多;转基因棉对棉铃虫幼虫取食行为有较大的影响,和常规棉相比,在转基因棉上取食时间减少５７．６％,吐丝下垂、爬行和静息的时间分别延长３９６．１％、２２．４％和４．０％。     

转Bt基因棉对棉铃虫存活、生长及为害的影响

１９９４～１９９６年以室内组织饲养、罩笼人工接虫和田间小区试验等方法研究了转Ｂｔ基因棉品系Ｒ９３－４对棉铃虫的抗性。结果表明：（１）转Ｂｔ基因棉对棉铃虫具有高度的抗生性，可严重阻碍幼虫对棉株的取食和营养利用，显著降低幼虫的存活、生长和发育；（２）转Ｂｔ基因棉的抗虫性随棉株组织、棉株生育期以及害虫龄期的变化而变化，棉株营养组织的抗性较繁殖组织为高，棉株生育前期的抗性较后期为高；（３）种植转Ｂｔ基因棉可显著抑制田间棉铃虫种群的发生及为害，在棉铃虫重发生年份可减少５０％以上的化防次数，而对棉花产量和纤维品质无明显影响。     

不同立体种植对棉花主要害虫及其天敌种群消长的影响

通过种植麦套春棉、麦套春棉播种玉米诱集带、麦套春棉邻近种植玉米三种类型的棉田，以平作春棉为对照。明确了不同类型生态区的主要害虫及天敌种群消长动态。立体种植棉田与平作春棉相比：盛期平均百株黄地老虎为害降低８７．５％；棉叶螨发生早为害重；苗蚜降低９７．８％，差异极显著；伏蚜发生量上升２０２％，差异显著；第二代棉铃虫落卵士降低３３．８％；三、四代棉铃虫落卵量差异不显著。第二代棉铃虫发生期，玉米诱集带百株累计诱集棉铃虫落卵量达１４８４粒，天敌数量最高达８４０头，明显看出种植玉米诱集带对棉铃虫有较好的诱集作用，对天敌有很好的保护和增殖作用。     

麦套夏播转Bt基因棉田主要害虫及其天敌的发生规律

１９９７年在田间系统研究了转Ｂｔ基因棉品种中棉所３０（Ｒ９３－６）在麦套种植方式下,对棉田主要害虫及其天敌种群的影响。结果表明,转基因棉对棉铃虫（Ｈｅｌｉｏｔｈｉｓａｒｍｉｇｅｒａ）和棉造桥虫（Ａｎｏｍｉｓｆｌａｖａ）有良好的抗性,发生高峰期百株幼虫数量均显著低于对照品种中棉所１６（早熟品种）,但转基因棉田仍需防治三、四代棉铃虫;和常规棉相比,转基因棉自然控制田和转基因棉综合防治田的棉蚜（Ａｐｈｉｓｇｏｓｙｐｉ）分别增加３３．１％和减少２５．１％、红蜘蛛（Ｔｅｔｒａｎｙｃｈｕｓｃｉｎｎａｂａｒｉｎｕｓ）分别增加１３８．９％和减少１８．５％、棉蓟马（Ｔｈｒｉｐｓｔａｂａｃｉ）分别增加３４６．０％和３１５．３％、白粉虱（Ｔｒｉａｌｅｕｒｏｄｅｓｖａｐｏｒａｒｉｏｒｕｍ）分别增加６３．８％和２９．０％、棉盲蝽（Ｌｙｇｕｓｌｕｃｏｒｕｍ）分别增加５７．１％和减少１８．９％、棉叶蝉（Ｅｍｐｏａｓｃａｂｉｇｕｔｕｌａ）分别增１１．５％和１４．２％、龟纹瓢虫（Ｐｒｏｐｙｌａｅａｊａｐｏｎｉｃａ）分别增加１１．８％和４５．５％、草间小黑蛛（Ｅｒｉｇｏｎｉｄｉｕｍｇｒａｍｉｎｉｃｏｌａ）分别减少３．６％和３．６％、草蛉（Ｃｈ     

转基因棉生长前期不同叶位叶片对甜菜夜蛾种群增长的影响

【目的】近年来,棉花成为甜菜夜蛾(Spodoptera exigua Hübner)的主要寄主之一,主要受害部位为叶片。随着转基因棉的推广种植,明确其不同叶位叶片对甜菜夜蛾种群增长的影响对有效防治甜菜夜蛾具有重要意义。【方法】以转cry1A基因棉国抗12(GK12)、转cry1Ac基因棉新棉33B和转cry1A+Cp TI基因棉SGK321,以及它们的亲本对照泗棉3号、DP5415和石远321为材料,研究3种不同类型转基因棉生长前期不同叶位叶片对甜菜夜蛾种群增长的影响,并以实验种群生命表形式加以描述。【结果】(1)转基因棉GK12和SGK321对甜菜夜蛾种群增长有一定的抑制作用,尽管随着取食叶位的不同,抑制作用存在一定的差异,但其种群趋势指数均远大于1。(2)取食同一转基因棉花品种不同叶位叶片后,对甜菜夜蛾幼虫至蛹期的死亡率、蛹质量及产卵量虽有一定的影响,但叶位间不存在明显的变化趋势。(3)取食新棉33B和SGK321的甜菜夜蛾种群趋势指数明显低于对应的常规对照棉,而取食国抗12的甜菜夜蛾种群趋势指数与对照品种泗棉3号差异不显。【结论】取食所研究的3类转基因抗虫棉不同叶位叶片后,甜菜夜...     

单、双价转基因抗虫棉对棉铃虫适合度及其抗药性的影响

 室内以分别用转双价基因棉中棉所41（Cry1Ac+CpTI）、转单价基因棉中棉所44（Cry1Ac）和常规棉中棉所49（CK）连续筛选16代的AYBC、AYBT和AYCK棉铃虫种群为材料,分别继续用上述材料再连续筛选10代,研究抗虫棉对棉铃虫适合度及其抗药性的影响。试验结果表明：经室内连续筛选26代后,与AYCK对照种群相比,AYBC和AYBT种群的幼虫发育历期明显延长,蛹重、产卵量、卵孵化率均明显降低,蛹历期和雌虫百分率差异不显著;与AYBT种群相比,AYBC种群的幼虫发育历期明显延长,产卵量显著降低,蛹重、蛹历期、雌虫百分率和卵孵化率差异不显著。17－26代,AYBC种群与AYBT种群同一筛选代数间对Cry1Ac毒素的抗性倍数差异不显著,并且随着筛选代数的增加,AYBC和AYBT种群的抗性倍数都有所增加。     

水培磷胁迫下不同基因型棉花苗期根系形态及叶片光合特性的差异

水培条件下,以彩棉品种中棉所51号(浅棕)、中棉所81号(深棕)、中棉所82号(深绿)和普通白棉品种国欣棉3号为材料,研究3个不同的磷素(KH2P2O5)水平:缺磷(0 mmol·L-1)、低磷(0.5 mmol·L-1)和适磷(1mmol·L-1)对棉花苗期根系形态、根冠比、叶片光合特性的影响。结果表明:低磷极显著提高了棉花总根长和根表面积;缺磷严重抑制了棉花根系的生长,但是随着处理时间的延长,棉花根系生长得以自我调节,减轻了胁迫的影响。低磷处理后10 d,总根长、根表面积、根体积、根冠比均以白棉提高的最多;处理后20 d则以浅棕棉提高的最多。缺磷胁迫下,白棉和深棕棉在处理后20 d根系生长受到的抑制程度相比于处理后10 d加重,而其他品种则随着胁迫时间的延长,抑制程度减轻。不同品种的光饱和点和最大光合速率差异的表现均是浅棕棉白棉深棕棉深绿棉。随着磷素供应水平的降低,白棉的光饱和点和最大光合速率也逐渐降低,而两个棕色棉的光饱和点则表现为低磷缺磷适磷。表明白棉能耐短期的磷素胁迫,浅棕棉和深绿棉能耐较长期的磷素胁迫,深棕棉对磷素胁迫较钝感。     

人工模拟“庇护所”和“非庇护所”条件下棉铃虫对Bt棉的抗性演变

 人工饲料中添加转Bt基因杂交棉品种中棉所29棉仁粉,建立杂交和自交品系分别模拟“庇护所”和“非庇护所”条件,连续多代进行棉铃虫对Bt棉的抗性筛选。结果表明：经11代筛选,棉铃虫自交品系和杂交品系的幼虫死亡率下降,体重和体长增加,幼虫历期缩短,化蛹率和羽化率增加。依据幼虫死亡率、体重、体长、幼虫历期以及化蛹率、羽化率等生命参数的演变,相较杂交品系,自交品系对Bt棉能更快地产生适应性。11代筛选后,利用不同抗性品系棉铃虫进行转基因棉抗虫性评估,结果表明：相比敏感品系,杂交品系测定4个转基因棉品种的抗虫性等级未发生变化,而中棉所29等3个转基因棉品种对棉铃虫自交品系的抗性下降了1个等级。对Bt制剂的抗性测定结果表明,杂交品系的抗性倍数为2.5215,自交品系的抗性倍数为9.3876。据本研究初步结果,利用“庇护所”策略延缓棉铃虫对转Bt基因棉的抗性产生是可行的。     

基因型差异对棉花光合产物生产和分配的影响及遗传改良研究

通过研究转双价基因(Cry1Ac CpTI)、转单价基因(Cry1Ac)抗虫棉以及常规棉三种基因型棉花光合产物生产和积累分配规律表明,三种基因型棉花光合速率峰值均出现在蕾期和花期,但峰值差异不显著。转基因棉花(单价和双价)花前光合产物积累量降低是生物学产量降低的主要原因;花后光合产物输出率提高是转基因棉花维持产量的主要因素。转基因棉花大量花后光合产物束缚在铃壳中导致转基因棉花铃重较低。在转基因棉花育种中应加强花前光合产物积累量和花后光合产物棉铃有效利用率的选择。     

Bt棉对棉叶螨发生的影响及与次生代谢物质的关系

 为明确Bt棉对棉叶螨发生的影响及其与棉株次生代谢物质的关系,以4个Bt棉品种为材料,以不携带Bt基因的常规棉为对照,在大田和温室中调查了棉叶螨的发生趋势,室内观察了棉叶螨的发育历期,测定了不同品种棉花叶片的棉酚和单宁含量,以及取食不同棉花品种的棉叶螨羧酸酯酶的比活力。结果表明,棉叶螨在4个Bt棉品种上的发生显著重于非Bt棉中棉所12,取食4个Bt棉品种的棉叶螨发育历期均明显短于取食中棉所12的棉叶螨的发育历期。4个抗虫棉品种间棉酚和单宁含量虽有差异,但均显著低于中棉所12,而取食中棉所12的棉叶螨的羧酸酯酶比活力也显著低于4个Bt棉品种。Bt棉本身次生代谢物质含量的改变可能影响了棉叶螨的发生。     

基于抗草甘膦基因的棉花茎尖农杆菌介导转化方法的研究

以中棉所49、珂字棉201和YZ-1为受体材料,通过对培养基草甘膦浓度、农杆菌侵染时间和浓度、共培养时间以及恢复培养条件等因素的优化,建立了基于抗草甘膦基因的棉花茎尖农杆菌转化技术体系,并将抗草甘膦基因(EPSPS-G6)导入3个受体材料,获得转基因抗草甘膦棉花植株.研究结果表明,适合于棉花茎尖农杆菌介导的草甘膦筛选浓度为10 mg·L-1;茎尖转化体系为农杆菌菌液OD600为0.9～1.0,侵染时间为20min,共培养时间为48 h,选用SH培养基并加入适量活性炭(0.5 g·L-1)作为恢复培养基.用本研究创制的转化技术体系,转化处理3个陆地棉受体360个茎尖,共获得60株抗性再生植株,经PCR检测,获得阳性抗性植株26株,移栽成活23株.以茎尖外植体数计算,本体系的转化成功率6.4％.该转化体系适合于转化抗草甘膦基因或以抗草甘膦基因为筛选基因的外源基因,具有转化频率高、嵌合体少、转化周期短等优点.     

相对病情指数划分棉花品种抗病性的统计学基础

对多年棉花品种的黄萎病抗病性鉴定资料分析表明,同一个品种的黄萎病病情指数年度间差异变化较大。8年的鉴定资料统计结果表明,中棉所12的病情指数年度间变异系数为37.4％,冀棉11为33.3％,方差分析表明它们的病情指数年度间变异极显著。对1992—1997年中棉所12的病情指数进行概率统计,其总体平均数的估计值为62.0,95％置信区间为[58.4,65.6];99％置信区间为[57.2,66.8]。利用本文方法计算的相对病情指数来表示棉花品种的黄萎病感病性,与利用病情指数表示方法相比,可以将年度间变异降低60％,发生概率p=0.997。本方法划分的抗病性不同于目前通用的以一个年度田间病情指数划分的品种抗病性,而是概率保证下的抗病性,具有深层的数理统计的意义。     

中棉所45对亚洲玉米螟存活和生长的影响

以常规棉中棉所23为对照,采用饲喂法,测定了转双价(Bt CpTI)基因抗虫棉中棉所45不同器官对亚洲玉米螟幼虫的杀虫活性和对幼虫的生长抑制作用,调查了田间罩笼试验和自然为害的结果.结果表明:中棉所45对亚洲玉米螟幼虫都具有较高的抗性.室内饲喂结果还表明,对一代的抗性＞二代＞三代;对1龄抗性＞3龄;对3龄幼虫的抑制生长作用显著.     

棉花子叶衰老过程中氮素的再利用

 以陆地棉早熟品种中棉所58和中熟品种邯郸109为材料,研究子叶衰老过程中氮素的再利用率（NRE）及氮代谢相关指标的变化。结果表明：子叶衰老过程中,单位面积总N含量（NPA）逐渐降低,中棉所58 NRE为69.26%,邯郸109为54.45%;叶绿素、可溶性蛋白质含量和硝酸还原酶（NR）活性先上升后降低,NR最先降低,中棉所58和邯郸109分别在9 d、14 d开始下降;中棉所58各指标比邯郸109早下降4～8 d。谷氨酸脱氢酶（GDH）活性先下降后上升,表明GDH可能是氮素再利用的关键酶。     

转Bt基因抗虫棉施钾效应研究初报

试验于2002—2003年分别在安徽合肥及宿州就安徽省推广的主要抗虫棉品种，国抗1号、中棉所29及32B的施钾效应进行了研究。结果表明：（1）在每公顷施用尿素450kg、磷肥600kg条件下，Bt抗虫棉增施钾肥能明显提高其产量，皮棉产量增加2.3%~18.9%，品质也有所改善，以施用氯化钾375kg/hm2为宜。增产的主要原因是施钾提高了单株果枝数、单株结铃数、单铃重和衣分，优质铃率也明显提高；（2）在施钾量相同条件下，不同施钾方法对产量也有显著影响，以基施与追施比6:4的方式肥效更佳；（3）中棉所29施钾处理较对照增产12.7%，32B较对照增产11.2%，产量差异均极显著；中棉所29较32B增产6.7%，且差异显著，其主要生理原因是单株干物质积累多，尤其是中后期的干物质积累速率明显高于32B，显示出杂交抗虫棉具有明显的杂种优势。