江苏沿海棉区转Bt基因抗虫棉种植效应研究

通过常规棉苏棉9号与4个转Bt基因抗虫棉的系统对比,明确了抗虫棉的抗虫增产效应;取食转Bt基因抗虫棉营养器官的棉铃虫幼虫死亡率高,残虫基本不能化蛹;抗虫棉对棉田。其它的鳞翅目昆虫幼虫有兼抗作用;在棉铃虫中等发生年份,2、3代无需专门防治,4代可按虫量指标防治1－2次,最终比苏棉9号增产一成左右,节省药工费60％以上,增收1500元／hm^2以上,并且有利于天敌增殖,经济、社会、生态效益明显。     

转Bt基因抗虫棉与常规棉在田间的表现差异、存在的问题及对策

从 1 992年棉铃虫回升以来至今 ,棉铃虫在我市年年大发生 ,造成了我市棉花严重减产 ,一般年份减产 2 0 %左右 ,严重年份减产 5 0 %左右 ,棉铃虫对我市棉花生产构成了严重威胁 ,成为制约我市棉花生产的最大障碍。为了防治棉铃虫 ,2 0 0 0年我市引进种植了抗虫棉 ,种植面积约 66.7hm2 ,2 0 0 1年我市抗虫棉种植面积达 2 .8万亩。因抗虫棉能减少棉田农药用量和施药次数 ,降低病虫防治的劳动强度 ,降低棉花生产成本 ,省工省时 ,增产增收 ,保持生态环境 ,受到了广大棉农的普遍喜爱。但抗虫棉也存在着许多的问题 ,2 0 0 1年我们在调查研究的基础上…     

转Bt基因抗虫棉对甜菜夜蛾实验种群增长的影响

在室内运用转Bt基因棉国抗22及其亲本对照棉泗棉3号和转Bt CpTI基因棉SGK321及其亲本对照棉石远321的成熟叶片,研究对甜菜夜蛾Spodoptera exigua Hübner种群连续3个世代存活率、繁殖力、种群增长趋势的影响。结果表明:取食两个转基因棉花品种后,对甜菜夜蛾各龄期存活率、繁殖力和种群增长趋势虽有一定影响,但随着取食时间的延长,其影响呈逐步缩小趋势。组建甜菜夜蛾3个连续世代实验种群生命表的结果表明,甜菜夜蛾取食泗棉3号棉花叶片后3个世代的种群趋势指数分别是43.74、135.72和141.17,取食国抗22棉花叶片后的种群趋势指数分别为14.89、82.46和110.24,取食石远321棉花叶片后的种群趋势指数分别是51.63、89.57和128.90,取食SGK321棉花叶片后3个世代的种群趋势指数分别是43.26、81.37和114.66。表明随着取食时间的延长,甜菜夜蛾种群的增长更快,其增长差异在常规棉与转基因棉花间有缩小趋势。     

转Bt基因棉花杀虫蛋白含量的时空表达及对棉铃虫的毒杀效果

用ELISA法和室内生测法研究分析了3个转Bt基因棉花株系新棉33B、GK12、GK2不同生育期、不同组织器官的杀虫蛋白表达量、校正死亡率及它们之间的关系.结果表明,杀虫蛋白表达量在棉花生育过程中有明显的时空动态变化.总的趋势是苗期和蕾期杀虫蛋白表达量较高,花期呈下降趋势,花铃期下降最为明显,到铃期和吐絮期含量略有回升.不同组织器官的杀虫蛋白表达量也有显著的差异,其顺序为叶＞铃、花心、花萼、蕾＞花瓣＞苞叶.室内生物测定棉铃虫幼虫校正死亡率与其杀虫蛋白表达量高度一致.转Bt基因棉花应加强中后期对棉铃虫的监测和补充化学防治.     

转Bt基因抗虫棉对棉蚜的风险评价进展

本文从转Bt基因抗虫棉和Bt杀虫剂抗虫机理分析了转Bt基因棉对棉蚜的潜在风险.综述了转Bt基因棉对棉蚜生态风险评价的研究进展,分析了不同研究结果产生的原因.     

转CpTI+Bt基因棉和转Bt基因棉对甜菜夜蛾种群增长和行为的影响

利用室内饲喂法,以泗棉3号为对照,研究转双价(Bt CpTI)基因棉SGK321和转单价(Bt)基因杂交棉科棉3号对甜菜夜蛾室内种群生长发育和趋性的影响。结果表明:SGK321、科棉3号饲喂的甜菜夜蛾幼虫死亡率、成蛹下降率和幼虫成蛾下降率显著高于对照,且SGK321饲喂的化蛹下降率显著高于科棉3号。SGK321、科棉3号饲喂的甜菜夜蛾幼虫期显著长于泗棉3号,其蛹重显著轻于泗棉3号;SGK321饲喂的幼虫期长于科棉3号,其蛹期和蛹重接近于科棉3号;三种棉花饲喂的甜菜夜蛾的产卵前期、产卵期、产卵量均表现为SGK321<科棉3号<泗棉3号,其中SGK321饲喂的产卵期显著短于泗棉3号;SGK321、科棉3号饲喂的雌成虫寿命相近,但明显短于泗棉3号。三种棉花饲喂的甜菜夜蛾净增长率(R0)、内禀增长率(rm)、周限增长率(λ)和种群增长指数(I)均表现为SGK321<科棉3号<泗棉3号;世代平均周期(T)和种群加倍时间(DT)均表现为SGK321>科棉3号>泗棉3号。甜菜夜蛾2～5龄幼虫对棉花的趋性强弱顺序为泗棉3号>科棉3号>SGK321。     

转Bt 基因抗虫玉米对棉铃虫杀虫活性的初步评价

国内外在转 Bt基因抗虫作物的研究和应用上已取得重大进展 ,其中 Bt抗虫棉已在美国、澳大利亚、中国等进入商品化应用阶段 ,近年来种植面积增长很快 ,并取得了显著的经济、生态和社会效益。 1 997年下半年 ,我国农业部分别批准了孟山都公司申报的保铃棉○R在河北省商业化生产和 Bt玉米在我国多省份的田间种植。其中保铃棉 ○R已由河北省定名为新棉 33B,1 998年在全省实际种植了近 1 0万 hm2 ,1 999年的种植面积已达 1 5万 hm2 。我国自主研制的 Bt抗虫棉也于 1 998年开始商品化应用 ,当年种植面积即达 1 0万 hm2以上 ,1 999年推广总面积…     

转Bt基因水稻对土壤理化性质的影响研究

土壤是生态系统中物质循环和能量转化过程的重要场所,转基因作物外源基因在土壤环境中的累积已经引起人们的广泛关注。本文以农业部批准发放安全证书的转Bt基因抗虫水稻"华恢1号"为实验材料,研究转Bt基因水稻对土壤pH值、有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量的影响。实验结果表明,水稻品种对土壤理化性质均无显著影响(P>0.05);不同取样时间田间土壤有机质(P<0.05)和全氮含量(P<0.0001)存在显著差异;不同水稻品种和不同取样时间的交互作用对土壤理化性质均无显著影响(P>0.05)。研究转基因水稻不同生育期对土壤理化性质的影响,可构建转基因水稻对土壤肥力的安全性评价,为转Bt基因水稻未来的商业化生产提供的理论依据。     

不同水肥处理对旱地土壤速效氮,磷养分的影响

在不同水肥处理的玉米试验田块上，分别于玉米，小麦收获后，采取０－１２０ｃｍ层次的土样，分析其有效氮磷的变化，研究水肥梧合对肥料中这两种养分的影响。试验表明，磷肥中残留的磷量与磷肥同量和作物对肥料磷的利用有关：用肥，作物作用少者，第一料作物收获后残量多；否则，残留量少，不管用肥量及作物利用多少，第二料作物收获后，肥料中的残留量已在土壤无迹可寻。试验又表明，ＮＯ＾－３－Ｎ能较灵敏地反映土壤的氮素动态和     

新疆南部棉区转Bt基因棉花Bt杀虫蛋白表达规律研究

为研究新疆南部植棉区转Bt基因棉花Bt杀虫蛋白时空表达规律,本文利用ELISA技术于2009年和2010年对南疆种植的转Bt基因棉花‘中棉所41’、‘中棉所43’、‘236’、‘K9030’、‘T3’、‘中棉所44’、‘中棉所45’、‘K7’和‘SGK321’各生育期中不同器官中的Bt杀虫蛋白含量进行测定。结果发现：在时间表达上,大多数转Bt基因棉花叶片的Bt杀虫蛋白含量随着棉花发育进程而逐渐下降,在子叶期含量最高,至蕾期或吐絮期达到最低点。并且不同品种间Bt杀虫蛋白含量差异显著。在空间表达上,在花铃期,棉铃和花苞叶的Bt杀虫蛋白含量最低,大多数品种表现为叶片＞棉蕾＞花瓣（花柱）＞棉铃和花苞叶。     

转cry1Ac基因抗虫玉米叶片残体降解对土壤动物群落结构的影响

为研究转cry1Ac基因抗虫玉米Bt-799老熟叶片降解过程中对土壤动物群落结构的影响,采用凋落物分解袋法,调查了Bt-799及其对应的非转基因对照郑58和当地主栽常规品种郑单958共3个品种(系)玉米田自然条件下的土壤动物群落组成、类群丰富度和个体数,比较分析了土壤动物群落各特征参数。结果显示,共采集土壤动物42 540头,隶属6纲11目,其中Bt-799田7 481头,隶属4纲8目,郑58田8 994头,隶属5纲8目,郑单958田26 062头,隶属6纲8目,3个品种(系)在土壤动物群落组成上除少数稀有类群存在差异外,其优势类群均为蜱螨目和弹尾纲。Bt-799及其对照郑58的田间土壤动物类群丰富度、多度、Pielou均匀度指数、Simpson优势度指数、ShannonWiener多样性指数分别是3.49、138.54、0.50、0.33、0.76和3.30、166.56、0.46、0.29、0.73,均无显著差异,郑单958田间土壤动物群落各特征参数则分别是2.67、489.46、0.47、0.30、0.68,与Bt-799及其对照郑58相比只有类群丰富度和多度存在显著差异,其它特征参数均无显著差异。初步判定转基因玉米Bt-799叶片残体降解不会对土壤动物群落结构造成影响。     

转Cry1Ac/1Ab基因棉花对棉铃虫的控制效果及对甜菜夜蛾和斜纹夜蛾生长发育的影响

为评估转Cry1Ac/1Ab基因棉花对棉铃虫Helicoverpa armigera的抗性及对非靶标害虫甜菜夜蛾Spodoptera exigua和斜纹夜蛾S.litura生长发育的影响,采用室内生测法测定其对棉铃虫的抗性及对甜菜夜蛾和斜纹夜蛾不同龄期幼虫存活率、营养代谢及中肠酶活性的影响。结果表明,转Cry1Ac/1Ab基因棉花对棉铃虫第2代幼虫的抗性程度最高,幼虫校正死亡率达91.33%,但对甜菜夜蛾和斜纹夜蛾的抗性程度较低,幼虫校正死亡率分别为15.33%和13.33%。甜菜夜蛾和斜纹夜蛾各龄期幼虫取食转Cry1Ac/1Ab基因棉花后,其存活率与取食常规棉花对照无显著差异;甜菜夜蛾对转Cry1Ac/1Ab基因棉花叶片的相对取食量、近似消化率分别为16.68和93.12%,均高于取食常规棉花对照的10.72和92.00%,但差异不显著,而斜纹夜蛾取食转Cry1Ac/1Ab基因棉花后的各项营养指标均低于取食常规棉花对照,差异也不显著。取食转Cry1Ac/1Ab基因棉花后,甜菜夜蛾的过氧化物酶活性为0.02 U/mg prot,显著低于取食常规棉花的0.05 U/mg prot;斜纹夜蛾的酸性磷酸酶活性为0.15 U/mg prot,高于取食常规棉花的0.10 U/mg prot,但差异不显著,其它中肠酶活性均低于对照,亦无显著差异。     

灌水量和密度对转基因抗虫棉生育特性的影响

在关中棉区大田条件下,采取不同种植密度下控制供水的方法,研究了灌水和密度对转基因抗虫棉生长发育、干物质分配及产量的影响.结果表明,灌水和密度对棉花生长具有双向调控功效,二者优化高效组合是灌水675 m3/hm2,密度4.5～7.5万株/hm2,比CK增产21.6%～23.6%,灌水效率达2.49～3.19 kg/m3.     

棘孢木霉菌肥对黄瓜枯萎病的防治效果及对连作黄瓜根际土壤微生物种群的影响

为明确棘孢木霉Trichoderma asperellum菌肥在防治黄瓜枯萎病的同时对连作黄瓜根际土壤微生物种群的影响,采用实时荧光定量PCR(real-time fluorescence quantitative PCR,RT-qPCR)和磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acid,PLFA)分析方法分别测定了棘孢木霉菌肥对连作4年的黄瓜根际棘孢木霉菌和尖孢镰孢菌Fusarium oxysporum DNA拷贝数变化和黄瓜根际微生物种群的影响。结果表明:棘孢木霉菌肥对黄瓜幼苗期和速长期黄瓜枯萎病的防治效果分别为70.24%和76.81%,均与药剂对照的防效差异不显著。棘孢木霉菌的DNA拷贝数出现2个高峰期,即黄瓜苗期和盛果期,其DNA拷贝数分别为235 000.00 ng/μL和80 500.00 ng/μL。黄瓜速长期、盛果期、生长末期的尖孢镰孢菌DNA拷贝数分别为15.41、54.87和18.36 ng/μL,且显著低于同一时期药剂对照和清水对照。黄瓜幼苗期、速长期、开花期和盛果期根际土壤微生物丰度分别为2.24、1.98、2.52和2.12,均高于药剂对照。由此可见,棘孢木霉菌肥在防治黄瓜枯萎病的同时,还可以改善黄瓜连作土壤微生物种群结构。     

转CarNAC1基因可提高棉花的抗旱性

以15份稳定遗传的转CarNAC1基因棉花及受体材料K62进行田间和室内试验,通过加权隶属函数法、主成分分析法及聚类分析等方法比较棉花光合指标、农艺性状、产量性状、纤维品质和生理指标的变化情况。结果表明:干旱胁迫后,转基因棉花品系气孔导度下降趋势及净光合速率显著高于受体材料K62;转基因棉花品系平均单铃重高于受体材料0.363~0.657 g;除丙二醛含量为转基因棉花品系低于受体材料K62外,转基因棉花品系的脯氨酸、可溶性糖含量及过氧化氢酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶活力均高于受体材料。基于农艺性状和产量性状指标主成分分析结果,将16个品系的9个指标综合为2个相互独立的综合指标,结合D值及聚类分析结果筛选出干旱胁迫后仍能保持相对较高产量的品系:ZK62-10、ZK62-6、ZK62-1。基于纤维品质指标主成分分析结果,将16个品系的7个指标综合为3个相互独立的综合指标,结合D值及聚类分析结果筛选出干旱胁迫后仍能保持相对较高纤维品质水平的品系:ZK62-6、ZK62-12、ZK62-15。可以得出以下结论:干旱胁迫下,转CarNAC1基因棉花品系的产量及品质均优于受体材料K62;转CarNAC1基因棉花品系可能通过降低气孔导度、增强渗透条件等方法提高棉花抗旱能力;筛选出综合抗旱能力最优的棉花品系ZK62-6。     

转基因抗虫棉田棉蚜种群消长关键因素分析

为研究转基因抗虫棉田棉蚜种群动态的主要影响因素,在河北省南皮县采用罩网和开放式观测相结合的方法,以亲本常规棉为对照,对转Bt基因棉田和转Bt CpTI双价基因棉田棉蚜自然种群消长的关键因素进行了分析。与常规棉相比,单、双价抗虫棉对天敌捕食和寄生、病原物、风雨等生物和非生物因素对棉蚜种群的自然控制作用均未产生显著影响;各因素中,除自然死亡及未知因素死亡外,天敌捕食对棉蚜自然种群的控制作用最强,风雨的作用次之,天敌寄生和病原物的作用则较弱。单价抗虫棉田棉蚜的发育历期和产仔量均与亲本常规棉田无显著差异,但双价抗虫棉田棉蚜的发育历期较对照显著延长,产仔量则无显著差异。由此表明,捕食性天敌对单、双价抗虫棉田非靶标害虫棉蚜具有较好的自然控制作用,是影响棉蚜自然种群数量动态的关键因素;单、双价抗虫棉的抗蚜性存在一定差异。     

转Bt基因棉田棉铃虫对气候变暖与集约化种植的不对称响应

为明确全球气候变暖及农业集约化对转Bt基因棉田棉铃虫Helicoverpa armigera种群发生的影响,通过收集1987—2017年我国山东、河南及河北3省的棉花种植面积、棉铃虫发生面积及年平均温度,采用单因素方差分析法及广义线性模型分析比较转Bt基因棉花推广前后棉田棉铃虫种群的发生程度,分析棉铃虫的为害指数。结果显示,转Bt基因棉花推广前,山东、河南和河北3省的棉铃虫在严重发生年份的为害指数较轻微发生年份均显著增加,分别增加了1.01倍、2.03倍和69.33%;温度距平具有同样的趋势,严重发生年份的温度距平较轻微发生年份分别显著增加了1.91倍、2.33倍和2.29倍。转Bt基因棉花推广后,山东、河南和河北3省的棉铃虫在严重发生年份的为害指数较轻微发生年份仍显著增加,分别增加了1.47倍、1.92倍和1.25倍;温度距平表现出相反的趋势,轻微发生年份的温度距平较严重发生年份分别增加了2.00倍、1.94倍和2.01倍;而河南省和河北省在棉铃虫严重发生年份的棉花种植面积较轻微发生年份分别显著增加了75.94%及38.92%。表明转Bt基因棉花种植后显著改变了棉铃虫对全球气候变暖的响应,气候变暖降低了棉铃虫的为害指数,而棉花集约化种植增加了棉铃虫的为害指数。非转基因棉田的棉铃虫受自然因素的影响,转Bt基因棉田的棉铃虫受自然及人为因素的双重影响。     

哈茨木霉菌对水稻幼苗根际土壤微生物和酶活性的影响

采用钵盘育苗试验,研究了哈茨木霉菌在调节水稻苗床土壤微生物群落及土壤酶活性中的作用。研究结果表明：哈茨木霉菌能有效调节水稻幼苗根际土壤微生物群落组成;哈茨木霉菌对细菌、真菌和放线菌数量的影响程度明显不同,播种28天后,哈茨木霉菌接种处理的水稻幼苗根际土壤细菌和放线菌数量较对照分别增加50.70%和48.56%,而真菌数量较对照减少16.15%,并且哈茨木霉菌数量较刚播种时增加了138.46%;哈茨木霉菌也能显著提高土壤脲酶、磷酸酶和蔗糖酶的活性,分别较对照提高8.55%、18.31%和49.61%。研究表明,哈茨木霉菌具有改善土壤微生态环境的作用。     

手掌参内生真菌及根际土壤真菌的群落组成

为筛选促生菌,采用高通量测序技术对手掌参茎、叶、果荚和根4种组织内生真菌及根际土壤真菌的群落组成进行分析。结果表明:从手掌参所有组织样品及根际土壤中共获得4 192个操作分类单元(operational taxonomic unit,OTU),其中茎中OTU数量最多,为1 096个,其次为根际土壤和叶中,分别为1 048个和983个,根中最少,为397个。所有样品中OTU注释后隶属于4门15纲,优势菌群为子囊菌门,相对丰度为47.25%～81.58%。属水平上主要菌群为枝孢霉属Cladosporium、粉褶蕈属Entoloma、背芽突霉属Cadophora和赤霉菌属Gibberella,分别为果荚、土壤、根、叶和茎中优势菌群。多样性指数表明茎中真菌群落的丰富度及多样性最高,而根部最低,不同样品之间真菌群落的多样性和丰富度差异显著。热图分析和主坐标分析均表明茎、叶和果荚中内生真菌的群落组成较相似,但与根部内生真菌和土壤中真菌的群落组成存在一定差异。