转Bt基因抗虫棉Bt毒蛋白表达量的时空变化

采用抗体夹心ELISA技术 ,对转Bt基因抗虫棉植株中Bt毒蛋白含量进行了测定。结果表明 :Bt基因在所检测的器官中均有表达 ,但是不同器官中的Bt毒蛋白含量明显不同。在苗期全展功能叶中Bt毒蛋白含量最高 ,根、茎和叶柄中含量较低 ;不同生育期的功能叶中Bt毒蛋白含量差异显著。Bt毒蛋白含量在苗期叶片中最高 ,蕾期次之 ,花铃期最低。随着棉花生长发育进程的推进 ,Bt基因在叶片中的表达强度逐渐减弱。Bt基因在棉株体内的表达随着器官的不同 ,生育时期的不同而表现出时空动态变化。     

转Bt基因抗虫棉33B的氮素代谢特征

以转B t基因抗虫棉新棉33B及其常规棉对照品种泗棉3号为材料,探讨转B t基因抗虫棉氮素代谢特征。结果显示:转基因抗虫棉33B主茎功能叶片中的全N含量、可溶性蛋白含量、硝酸还原酶(NR)活性以及主要氨基酸总量和游离氨含量均高于常规棉,其氮代谢十分旺盛;转基因抗虫棉33B的棉铃对位叶、铃壳中的全N含量亦高于常规棉,表明转基因抗虫棉33B具有较强的源、库生理优势。但在棉铃发育中后期,转基因抗虫棉33B营养物质向棉铃运输速度比常规棉低,从而导致单铃重减轻,衣分下降。     

转Bt基因抗虫棉棉铃虫的发生动态

2000年调查了无为县种植的转Bt基因抗虫棉(品种:中抗29、保铃棉32B、惠抗2号)、常规棉(品种:苏棉12号、皖杂40、泗棉331)上棉铃虫的发生动态,结果表明:转Bt基因棉与常规棉比百株累计卵量无显著差异;百株幼虫量、棉花蕾铃被害率、残虫量显著低;百株幼虫量2、3代之间存在显著差异,4、5代差异不明显;蕾铃被害率各代差异均显著;残虫量2～4代差异显著,5代差异不显著;说明抗虫棉对棉铃虫的抗性前期效果较好,后期明显下降.     

我国转Bt基因抗虫棉对棉铃虫抗虫性时空动态的研究

转Bt（Bacillusthurigiensis,Bt）杀虫蛋白基因抗虫棉花（Bt棉）在棉铃虫（HeliocoverpaarmtugeraHubner）的综合防治中发挥了重大作用。在田间应用中,表现为可以减少化学杀虫剂的用量,增加收益,增加棉田中益虫的数量。因此,由美国研制的Bt棉目前已在美国、澳大利亚和中国进行了应用,我国也于90年代自行人工合成了表达Bt杀虫蛋白的CrylA基因,并经生物技术方法培育出了抗虫棉,成为世界上第2个培育出转Bt基因抗虫棉的国家,且前已在4个省进行了商业化种植。在抗虫棉的种植过程中,抗虫棉呈现出抗虫性随着生育期而改变的现象。而且…     

转Bt基因抗虫棉株卡那霉素抗性与抗虫性的关系研究

近几年 ,在转基因棉的筛选鉴定及利用转基因棉为亲本材料进行杂交选育抗虫棉研究中 ,对卡那霉素抗性标记进行了多方面的研究。王坤波等[1 ] 用 2 0 0 0～ 40 0 0mg/kg的水溶液涂抹子叶或真叶 ,处理后的非转化植株叶片出现黄白色斑 ,最终叶片脱落 ;祝建波等[2 ] 报道利用 5 0 0     

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。     

转Bt基因抗虫棉田棉盲蝽的发生规律及防治

分析了转Bt基因抗虫棉田棉盲蝽的种类及发生特点,指出转Bt基因抗虫棉对棉盲蝽不具抗性,对棉田的用药减少和气候条件的改变是引起棉盲蝽发生危害的主要原因,并提出了有效防治措施。     

棉盲蝽优势种在转Bt基因抗虫棉田的动态分布

采用系统调查与面上普查相结合的方法,于2005~2006年将本地种植的转B t基因抗虫杂交棉主栽品种与常规棉进行同比,研究分析了两类棉田间盲蝽象群落的发生与危害、种类与分布比例、消长动态与时空分布、龄期分布与发育进度等方面的差异。研究结果表明,随着B t棉种植面积的逐年扩大,棉盲蝽的发生危害也逐年加重;发生在江苏沿海棉区的棉盲蝽优势种主要有绿盲蝽和中黑盲蝽,其中中黑盲蝽的种群比例大于绿盲蝽;棉盲蝽在两类棉田的消长动态与时空分布基本同步,B t棉田的绿盲蝽、中黑盲蝽及棉盲蝽混合种群的总虫量高于常规棉田,其差异均达到0.05显著水平;两种棉盲蝽种群的龄期分布在两类棉田基本相近,发育进度在常规棉田略有提前,但差异达不到显著水平。     

转Bt基因抗虫棉田主要害虫防治技术

<正> 转Bt基因抗虫棉(简称抗虫棉)被棉铃虫食用后,棉铃虫中毒致死或生长发育严重受抑制,高纯度的抗虫棉田中,很难发现3龄以上的大龄幼虫,一般年份,2代棉铃虫不施药防治。转Bt基因控制合成的毒蛋白,只对以棉铃虫为主的鳞翅目害虫有毒杀效果,对棉蚜、棉叶螨、棉蓟马等均无抗性,所以抗虫棉并不是无虫棉。抗虫棉田中棉铃虫已降为次要地位,而棉蚜、棉叶螨、棉蓟马等害虫的发生有所加重,所以防虫措施也应适当调整。     

非靶标害虫在转Bt基因抗虫棉田的虫量消长动态与原因分析

于2000-2001年采用系统调查和面上普查相结合的方法，将江苏沿海地区种植的常规棉品种苏棉9号与转Bt基因抗虫杂交棉中棉所29进行同比，研究分析了两类棉田间刺吸式口器害虫的虫量消长动态及原因。结果表明，转Bt基因抗虫棉对其非靶标害虫没有抗性，转Bt基因棉上的虫量接近甚至略高于常规棉品种，两个棉花品种间部分害虫虫量的差异还达到显著水平。     

转Bt基因棉花秸秆对土壤多酚氧化酶、纤维素酶活性和毒素的影响

用转Bt基因抗虫棉秸秆和非转基因棉花秸秆分别处理同种土壤,在不同时期分析土壤多酚氧化酶、纤维素酶活性及土壤毒素的变化。结果表明:两个棉花秸秆处理之间及其与对照之间的土壤多酚氧化酶没有差异;两个棉花处理均可明显提高土壤纤维素酶活性,而以非转基因棉花秸秆处理的酶活性略高一些,但两者差异不显著;与对照相比,以非转基因棉花秸秆处理的土壤毒素略强一些,而转Bt基因抗虫棉秸秆处理与对照相差不大,说明转Bt基因抗虫棉秸秆不会增加土壤的毒素。因此,转Bt基因抗虫棉残留物对土壤多酚氧化酶、纤维素酶活性及毒素没有明显影响,该研究结果可为评价转Bt基因抗虫棉的安全性提供依据。     

转Bt基因棉对棉铃虫及其天敌发生的影响

1999年和2000年对转基因棉田棉铃虫及天敌进行了定点调查。结果表明：转基因棉对棉铃虫成虫、卵无驱避作用和抗性表现，不影响棉铃虫在植株上的落卵量，但转基因棉第二、三代棉铃虫幼虫数量与常规棉相对显著减少，存在明显抗虫性。转基因棉不影响捕食性天敌的数量。     

转基因抗虫棉对亚洲玉米螟抗性的时空动态研究

采集寄主棉株的不同器官,饲喂一、二、三代亚洲玉米螟(Ostrinia furnacalis)的初孵幼虫,测定中棉所41、鲁棉研15、科棉1号3个转基因棉品种对幼虫存活综合指数的影响,并与对照品种泗棉3号进行比较,以明确转基因抗虫棉对亚洲玉米螟抗性的时空动态。结果表明:中棉所41、鲁棉研15、科棉1号饲喂亚洲玉米螟初孵幼虫与泗棉3号相比均表现出显著或极显著高的抗性,但在不同品种、不同代次、不同寄主器官和不同饲喂天数间存在着时空动态差异。经幼虫死亡率方差分析、幼虫校正死亡率比较和幼虫存活综合指数测定,其抗性时空动态的总体趋势:3个转基因棉品种的抗性由大到小依次为一代、二代、三代,中棉所41二代与一代抗性相近,三代抗性下降幅度大;鲁棉研15和科棉1号二代抗性递减速度较快,三代与二代抗性相近;中棉所41抗性略高于鲁棉研15,两者抗性明显高于科棉1号。     

High plant density increases seed Bt endotoxin content in Bt transgenic cotton

Plant density is the cultivation practice usually employed to manipulate boll distribution, boll setting and yield in cotton production. In order to determine the effect of plant density on the insecticidal protein content of Bacillus thuringiensis(Bt) cotton plants, a study was conducted in Yangzhou University of China in 2015 and 2016. Five plant densities(PD1–PD5, representing 15 000, 30 000, 45 000, 60 000, and 75 000 plants ha–1) were imposed on two Bt cotton cultivars, Sikang 1(the conventional cultivar, SK-1) and Sikang 3(the hybrid cultivar, SK-3). The boll number per plant, boll weight and boll volume all decreased as plant density increased. As plant density increased from 15 000 to 75 000 plants ha~(–1), seed Bt protein content increased, with increases of 66.5% in SK-1 and 53.4% in SK-3 at 40 days after flowering(DAF) in 2015, and 36.8% in SK-1 and 38.6% in SK-3 in 2016. Nitrogen(N) metabolism was investigated to uncover the potential mechanism. The analysis of N metabolism showed enhanced soluble protein content, glutamic-pyruvic transaminase(GPT) and glutamate oxaloacetate transaminase(GOT) activities, but reduced free amino acid content, and protease and peptidase activities with increasing plant density. At 20 DAF, the seed Bt toxin amount was positively correlated with soluble protein level, with correlation coefficients of 0.825** in SK-1 and 0.926** in SK-3 in 2015, and 0.955** in SK-1 and 0.965** in SK-3 in 2016. In contrast, the seed Bt protein level was negatively correlated with free amino acid content, with correlation coefficients of –0.983** in SK-1 and –0.974** in SK-3 in 2015, and –0.996** in SK-1 and –0.986** in SK-3 in 2016. To further confirm the relationship of Bt protein content and N metabolism, the Bt protein content was found to be positively correlated with the activities of GPT and GOT, but negatively correlated with the activities of protease and peptidase. In conclusion, our present study indicated that high plant density elevated the amount of seed Bt protein, and this increase was associated with decreased boll number per plant, boll weight and boll volume. In addition, altered N metabolism also contributed to the increased Bt protein content under high plant density.     

转Bt基因棉与棉田绿盲蝽趋性有关的生理特征分析

以转Bt基因棉苏抗310及其轮回亲本泗棉3号为材料,研究转Bt基因棉绿盲蝽发生危害特点及棉相关生理代谢特征。结果表明:绿盲蝽在转Bt基因棉苏抗310上危害程度重于常规棉泗棉3号,且苏抗310缺氮处理轻于苏抗310适氮处理,顶芽和幼蕾的可溶性糖含量与绿盲蝽的危害程度趋势呈正相关,与缩合单宁含量和苯丙氨酸解氨酶活性呈负相关,说明转Bt基因棉顶芽和幼蕾的可溶性糖含量提高,缩合单宁含量和苯丙氨酸解氨酶活性降低,对绿盲蝽发生和发育有利,这可能是转Bt基因棉绿盲蝽危害程度加重的重要生理特征。     

环境因素对转Bt基因棉Bt杀虫蛋白表达量的影响

对不同转Bt基因抗虫棉花品种的研究表明 ,花铃期田间渍涝或土壤缺水干旱 ,可显著降低棉株不同器官的Bt蛋白含量。与对照相比 ,渍涝后各器官Bt蛋白含量降低幅度 ,幼蕾 >主茎功能叶 >主茎老叶 ,干旱后降低幅度 ,主茎老叶 >幼蕾 >主茎功能叶。两因素相比 ,干旱对Bt蛋白合成的抑制作用更强。追施氮肥可显著提高主茎老叶的Bt蛋白含量 ,主茎功能叶与幼蕾的Bt蛋白含量有所提高 ,但不显著。因此 ,为充分发挥转Bt基因棉花品种自身的抗虫水平 ,应加强田间管理 ,合理施肥 ,及时防旱排涝     

Nitrogen spraying affects seed Bt toxin concentration and yield in Bt cotton

Cotton bolls exhibit the lowest insecticidal efficacy among all organs of Bt cotton, which would ultimately affect the yield formation. The objective of this study was to investigate the effects of different urea concentrations on the seed Bt protein contents, seed cotton yield and the corresponding protein metabolism mechanism. The experiments were conducted during 2017–2018 cotton growing seasons. Two cultivars, Sikang 3(hybrid, SK3) and Sikang 1(conventional, SK1), were treated with six urea concentrations and their seed Bt protein contents were compared during boll formation period. The urea spray concentration had a significant effect on the seed Bt toxin content and seed cotton yield. Spraying of either 5 or 6% urea led to higher insecticidal protein contents and higher seed cotton yield for both cultivars. Moreover, the highest amino acid and soluble protein contents, as well as GPT and GOT activities, and lower protease and peptidase activities were observed at the 5 to 6% urea levels. Significant positive correlations between the seed Bt toxin and amino acid contents, and between the seed Bt toxin content and GPT activities were detected. The lower boll worm number and hazard boll rate were also observed with the 5 to 6% urea treatments, which may be the reason why nitrogen spraying increased the seed cotton yield. Therefore, our results suggested that the seed Bt toxin content and insect resistance were impacted markedly by external nitrogen application, and 5 to 6% urea had the greatest effect on insect resistance.     

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。     

新疆棉区Bt棉对棉铃虫生物学习性的影响

通过室内饲养与田间观察,系统研究了Bt棉对棉铃虫生物学习性的影响,结果表明:棉铃虫大龄幼虫取食Bt棉后,化蛹率下降33.3;～51.7;,羽化率降低26.3;～57.8;,蛹重减少6.5;～11.4;,对蛹期的影响较小.5龄幼虫取食Bt棉后单蛾产卵量下降43.4;～67.8;,卵孵化率下降77.1;～84.5;.对用常规棉饲养出的刚羽化的蛾子用Bt棉和常规棉的花蕊饲喂,取食Bt棉花粉的蛾子的产卵量、卵孵化率较取食常规棉花粉的下降49.2;、64.4;.在Bt棉上棉铃虫幼虫取食次数明显减少,吐丝下垂次数是常规棉上幼虫的3.4倍.Bt棉上棉铃虫幼虫分布在后期与常规棉有差异,在花上的幼虫显著多于常规棉.棉铃虫中等以下发生时,Bt棉对产卵有明显的排趋性,大发生时无排趋性.