转Bt基因抗虫棉对中华草蛉发育及繁殖的影响研究

以2种转Bt基因抗虫棉和1种常规棉上的棉蚜饲喂中华草蛉,试验研究Bt毒蛋白对捕食性天敌的影响结果表明,不同处理间中华草蛉幼虫和茧的死亡率以及成虫获得率无显著差异,用混合棉蚜饲喂的中华草蛉幼虫与饲喂“泗棉3号”和“GK-12”的相比发育历期显著缩短(P<0.01),与用“新棉99B”饲喂的相比其发育历期也明显缩短(P<0.05),而分别以“泗棉3号”、“GK-12”和“新棉99B”上的棉蚜单独饲喂的幼虫发育历期无显著差异。不同处理间中华草蛉茧期、茧重和成虫性比差异不显著,成虫产卵前期和产卵期也无明显差异。而饲喂“新棉99B”的单雌产卵量高于饲喂“泗棉3号”和“GK-12”,且成虫寿命延长。幼虫期饲喂“泗棉3号”、“GK-12”和“新棉99B”上的蚜虫成虫产卵的孵化率无显著差异,而饲喂混合棉蚜时其后代卵的孵化率明显降低。     

盐分胁迫对林木种子发芽率的影响研究

试验研究盐分胁迫对林木种子发芽率的影响结果表明 ,NaCl和NaCl KCl 2种盐分对林木种子发芽率和苗木生长均有一定抑制作用 ;随盐分浓度的提高而发芽率逐渐下降 ,幼苗生长呈相同趋势。与复合盐分相比 ,单一盐分对种子发芽和苗木生长抑制作用更强 ,表明K 可一定程度缓解Na 的危害 ,并提出耐盐指数概念     

转Bt抗虫棉各器官毒蛋白的含量及表达

以转Bt毒蛋白基因抗虫棉（Gossypium hirsutum L.)中棉所30为实验材料，用ELISA（酶联免疫吸附测定法）测定植株Bt毒蛋白含量，研究在大田栽培条件下中棉所30不同器官中Bt毒蛋白含量及时空变化。结果表明：转Bt基因棉不同器官中的Bt毒蛋白含量存在着明显差异，叶片中的Bt毒蛋白含量远远高于蕾，花，铃，而蕾，花，铃中的含量差异不大。主茎叶片中（07－19标记）Bt毒蛋白含量在叶片展开后0－28d随叶增大而升高，28－48d含量比较稳定。果树叶中Bt毒蛋白含量的变化规律与主茎叶基本相同，种子和铃壳在花后20d时Bt毒蛋白含量最低，前期和后期差别较小。在不同生育阶段，相同发育期的叶，蕾，花，铃毒蛋白的表达并未出现明显的前期高，后期低或者峰谷现象。     

不同盐分胁迫对京郊设施黄瓜生产的影响

连续2年在北京市房山区和大兴区4个基地,开展了设施菜田土壤不同盐分胁迫下对黄瓜的株高、茎粗、产量和品质影响的研究。以土壤电导率(EC)为指标,盐分胁迫处理分别为处理1(T1)0.21 dS·m~(-1)、处理2(T2)0.375 dS·m~(-1)、处理3(T3)0.532 dS·m~(-1)、处理4(T4)0.914 dS·m~(-1)、处理5(T5)1.108 dS·m~(-1)。结果表明:1)黄瓜苗期安全范围是EC值0.25～0.8 dS·m~(-1),幼苗缓苗快,株高与茎粗达到最佳水平。2)EC值在0.5～0.8 dS·m~(-1)范围时,黄瓜的产量和维生素C含量随着土壤盐分的增加而增加;当EC值大于0.8 dS·m~(-1)时,则随着盐分的增加而下降。硝酸盐变化趋势则刚好相反。黄瓜全生育期安全范围是EC值0.5～0.8 dS·m~(-1),可确保黄瓜高产与品质提高。3)土壤盐分与黄瓜产量呈负相关(y=-123.76x+164.86,r=0.870,P=0.002)。当土壤盐分上升至0.8～0.9 dS·m~(-1),甚至超过1 dS·m~(-1)时,可能会造成20%～60%的黄瓜减产。     

转基因抗虫棉对茎部内生细菌多样性的影响

比较转Bt基因抗虫棉与其母本茎部内生细菌多样性,为评估转基因棉花生物安全性提供基础数据.采用平板培养方法对转基因棉花(中棉30,TC)与其母本(中棉16,CC)茎部内生细菌进行分离与计数,用细菌的通用引物扩增细菌的16SrDNA片段,进行RFLP分析.采用培养方法分离与计数所得的棉花茎部内生菌数量为105 cfu/g;...     

转基因抗虫棉对棉花纤维品质的影响

以一组不同抗虫类型的陆地棉(Gossypium hirsutum L．)抗虫品种和一组常规棉(G．hirsutum L．)品种作为亲本，按照不完全双列杂交(NCⅡ)试验设计配制杂交组合，将亲本材料和F。代杂交种子按照随机区组设计方法，同时在网室和试验田进行棉花抗红铃虫(Pectinophora gossypiella Saunders)鉴定和棉花抗虫性对棉花纤维品质的影响试验。结果表明，具有外源抗虫基因的抗虫棉材料对红铃虫具有很强的抗性，抗虫棉的纤维品质较好，大多数抗虫棉品种达到了育种目标要求。相关分析结果表明，棉花种子虫害率与马克隆值成显著负相关；与衣指成显著正相关；与2．5％跨距长度、整齐度、比强度、伸长率和子指等指标相关性较低。利用外源抗虫基因转化的棉花新品种，用其作为亲本采用杂交育种法可以培育出优质的抗虫棉花新品种，而且提高棉花品种的抗虫性并不影响棉花纤维品质。     

抗虫棉对农田生态环境影响初探

本文从河北省棉花病虫害发生和发展的历史及当前棉铃虫危害猖獗,限制了棉花生产发展的现实,阐述了生态平衡的破坏将导致严重的生态灾难这一真理。进而通过调查分析,对转ＢＴ基因抗虫棉的种植对棉田植物种群结构、形态特性、生物多样性、节肢动物益害比、环境的污染等问题进行了研究。     

转基因抗虫棉对棉田土壤细菌数量及群落结构的影响

以转基因抗虫棉（GK12、33B）及其亲本对照（SM、5415）为材料,利用稀释平板法和基于rRNA基因PCR扩增的变性梯度凝胶电泳（DGGE）技术研究了棉田土壤中细菌数量和群落结构在转基因棉种植第一年的动态变化。结果表明：棉田土壤细菌数量随棉花生育期逐渐增加,于花铃中期达到最大值,转基因棉与其亲本之间细菌数量差异不显著。放线菌数量随生育期变化较小,转基因棉与其亲本之间在花铃中期出现显著差异。DGGE结果显示,转基因棉和亲本都存在丰富且相似的条带,聚类分析表明大多数转基因棉和亲本间条带相似性达80%以上,根据不同的生理期分成2个簇;主成分分析表明转基因棉和亲本细菌群落结构没有显著差异,但在不同生育期存在一定差异,表明生育期是影响细菌群落结构的主要因素,与聚类分析结果相吻合。研究结果初步说明转基因棉对棉田土壤细菌数量和群落结构没有显著影响。     

转基因抗虫棉早衰与土壤肥力的相关性分析

通过分析典型的重衰、轻衰、未衰三类转基因抗虫棉田的土壤养分含量和皮棉产量的相关性,结果表明:土壤有机质、全氮、速效钾含量与棉花早衰有明显的相关性。速效钾含量(x)与皮棉产量(y)呈直线正相关。其回归方程为y=630.77 5.0864x,r=0.9346。     

不同种植年限转基因抗虫棉对土壤中小型节肢动物的影响

2007~2008年,在分别于1999年、2002年和2006年种植Cry1Ac基因抗虫棉的棉田中,于棉花的苗期、蕾期、花铃期和吐絮期采集土壤样品,采用改良的Tullgren法收集土壤中的中小型节肢动物,以监测长期种植转基因抗虫棉对土壤节肢动物群落的影响。2年8次采样共获得12类中小型节肢动物,隶属于节肢动物门中的7纲10目,其中弹尾目、蜱螨目、蜘蛛目为本地区棉田中的优势类群,综合纲、双翅目、半翅目、双尾目、鞘翅目和同翅目为常见类群。广义线性混合模型分析结果表明,随着转基因抗虫棉种植年限的增加,各转基因抗虫棉田中的土壤主要类群中小型节肢动物的个体密度和多样性指数没有产生显著性差异,但是随着采样时期的不同各棉田土壤主要中小型节肢动物的个体密度和群落多样性指数均呈显著性季节变化。主成分分析表明,弹尾目、蜘蛛目、蜱螨目的得分值较高,可作为本地区未来转基因抗虫棉环境影响监测的重要指标生物。     

转Bt基因棉种植对根际土壤生物学特性和养分含量的影响

通过盆栽试验,比较了转Bt基因棉Bt新彩1和Bt基因的受体棉新彩1根际土壤可培养微生物种群数量、酶活性及养分含量的变化。结果表明,Bt新彩1根际土壤可检测到Bt蛋白,且花期达到峰值56.14 ng/g;与对照新彩1相比,Bt#61472;新彩1根际土壤更有利于细菌和真菌的生长和繁殖,放线菌数量没有显著变化。Bt新彩1的根际土壤碱性磷酸酶活性受到抑制,在生长旺盛期脱氢酶活性受到激活,而根际土壤蛋白酶、脲酶和蔗糖酶活性无显著变化;苗期、花期Bt新彩1根际土壤有机质、全氮、速效氮和钾含量没有显著变化,且苗期速效磷含量也没有显著改变,花期其含量显著降低。     

不同类型抗虫棉品种的产量表现和氮素营养效率研究

以7个转Bt(Bacillus thuringiensis)基因抗虫棉(Gossypium hirsutumL)品种(美国品种33B,国产常规棉鲁棉研21、22、28、29,国产杂交棉鲁棉研15和25)为材料,分别在临清和东营种植,比较研究了它们的产量表现和营养效率。结果表明,国产常规抗虫棉品种平均比美国品种33B增产12.5%(临清)和28.3%(东营),抗虫杂交棉则比常规棉增产9.7%。早发型棉花品种(鲁棉研21和29)每生产100 kg皮棉所吸收的氮素量比后发型品种(鲁棉研22和28)少13.9%,营养效率系数高20.4%;杂交种(鲁棉研15和25)每生产100 kg皮棉所吸收的氮素量比常规种少13.8%,营养效率系数高16.8%。早发型棉花品种的氮素营养效率高于后发型,杂交种的氮素营养效率高于常规种。选用棉花杂交种或早熟、高产、经济系数高的常规种,创造正常的棉花熟相是提高氮素营养效率的重要途径。     

转Bt基因棉对土壤无脊椎动物群落结构的影响

采用干、湿漏斗分离法,运用群落生态学方法,研究了转Bt基因棉"GK12"和"新棉33B"对棉田0～15 cm土层土壤无脊椎动物群落结构的影响.结果表明,线虫和螨类为棉田土壤无脊椎动物优势类群,其频度分别为54%以上和18%以上,与亲本常规棉"泗棉3号"相比,"GK12"提高了土壤线蚓数量,但降低了某些土壤无脊椎动物类群(如同翅目、目和双翅目)的数量;两种Bt棉田中,"新棉33B"棉田的同翅目昆虫数量显著高于"GK12",蜘蛛目数量显著低于"GK12"棉田,其他土壤无脊椎动物类群的数量则基本上无显著差异."GK12"显著降低了土壤无脊椎动物类群的丰富度、多样性和均匀度;两种Bt棉中,"新棉33B"棉田土壤无脊椎动物类群的丰富度、多样性和均匀度较高.Renyi多样性指数曲线也表明,"GK12"棉田各土层土壤无脊椎动物群落的多样性均显著低于"泗棉3号"棉田;"新棉33B"棉田各土层土壤无脊椎动物群落的多样性高于"GK12",但10～15 cm土层常见类群和优势类群的多样性较低.在各土层中,土壤无脊椎动物数量、多样性指数和均匀度指数动态在不同类型棉田趋势基本相同.7～11月期间,10月是土壤无脊椎动物数量的高峰期,此时在"泗棉3号"棉田土壤无脊椎动物在0～5 cm的表层和10～15 cm的深层土壤均较多,在"GK12"和"新棉33B"棉田则集中于10～15 cm的深层土壤.11月, "泗棉3号"土壤无脊椎动物类群的多样性和均匀度呈下降趋势,"GK12"则呈上升趋势.可见,种植Bt棉"GK12"可改变某些土壤无脊椎动物类群的数量,降低类群的丰富度、多样性和均匀度;两种Bt棉田的土壤无脊椎动物群落结构也有一定的差异,"新棉33B"棉田土壤无脊椎动物群落的多样性高于"GK12".     

转Bt基因棉叶对土壤微生物多样性的影响

应用Biolog方法研究了转Bt基因棉粉碎叶腐解对土壤微生物群落结构功能多样性的影响。取腐解10d、25d、40d、55d、70d土样分析土壤微生物群落多样性指数及土壤微生物对聚合物、胺类、氨基酸、糖、羧酸和其他类碳源利用情况。结果表明:在腐解过程中,转Bt基因棉粉碎叶土壤微生物群落丰富度下降,群落多样性显著降低,而群落优势集中性明显提高;转Bt基因棉粉碎叶影响了土壤微生物群落对碳源的利用程度,表现为可显著增加对糖类、胺类和氨基酸类碳源的利用,初期显著降低对羧酸类碳源的利用,对聚合物类和其他类碳源的利用率无显著影响;主成分分析表明转Bt基因棉粉碎叶对土壤微生物群落原有结构功能影响具有持续性。     

绿盲蝽在转Bt基因抗虫棉的发生动态及其为害研究

试验研究转Bt基因抗虫棉对非目标害虫绿盲蝽田间种群的影响结果表明,绿盲蝽在转单价抗虫棉(GK-12)与其亲本上的种群数量整个发生期无显著差异,但二代绿盲蝽对“GK-12”的危害程度大于对其亲本的危害,而对双价抗虫棉(SGK321)与其亲本的种群发生数量及其受害程度均无显著差异,“GK-12”比“SGK321”被害指数高1.27倍。绿盲蝽在单价抗虫棉“GK-12”上的发生为害有加重趋势,而在双价抗虫棉“SGK321”上的发生程度却受到一定抑制。     

转Bt抗虫棉和土壤营养与红叶茎枯病严重度的关系

在棉田土壤营养丰富的条件下,观察了转Bt基因抗虫棉和非抗虫棉对红叶茎枯病的感病性。结果表明,转Bt抗虫棉的发病程度均高于非抗虫棉,前者的发病率、病情指数依次为47．95％～79．45％和12．95～28．25;后者的发病率、病情指数依次为32．12％～55．06％和9．09～15．75;两类品种间的发病率差异显著(P<0．05)。N、P、K不同用量配方施肥试验结果表明,各处理间红叶茎枯病的严重度和皮棉产量均无显著差异(P>0．05),表明增施K肥或N、P、K肥配施,对减轻抗虫棉红叶茎枯病的严重度无明显作用。据此提出了红叶茎枯病减灾的新理论和新方法。     

盐胁迫下解盐促生菌对棉花种子发芽过程的影响

棉种经解盐促生菌Rs15-4处理后,播于含0.7％NaCl溶液的珍珠岩基质中培养。在种子萌发的过程中测定了细胞膜透性、游离脯氨酸、可溶性蛋白质及可溶性糖的变化。结果表明通过菌株处理后棉花子叶细胞膜透性比对照下降了26.15%;可溶性蛋白质含量高于对照的29.30%;在第7 d脯氨酸含量比对照提高了1.16倍;可溶性糖在发芽的第2 d至第6 d平均高于对照10%左右,以后又趋于稳定。同时,测定了过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD）和超氧化物歧化酶(SOD)的活性,结果表明：解盐促生菌处理后的棉花子叶中CAT和POD活性高峰值较对照提前出现;SOD酶活性大大高于对照。经解盐促生菌Rs15-4处理后,发芽率比对照提高了11.8%。     

土壤酶活性对大田单季种植转Bt基因及转双价棉花的响应

利用田间试验,以转Bt基因棉花Z30、转双价（Bt+CpTI）棉花SGK321及其相应的等价基因Z16、SY321作为供试对象,研究棉花种植后对土壤水解/氧化还原酶类活性的影响。结果表明,转Bt棉花及转双价棉花的种植对各种土壤酶活性的影响不一致,转Bt棉花及转双价棉花种植显著降低了土壤蛋白酶和脱氢酶活性(P 0.05)。转Bt棉花还显著降低了土壤脲酶活性(P 0.05);转双价棉花种植同时显著降低土壤磷酸二酯酶、β-葡萄糖苷酶、过氧化氢酶和硝酸还原酶活性(P 0.05)。棉花品种及转基因行为（转入基因类型）均未给土壤酸性磷酸单酯酶和FDA活性带来影响;土壤芳基硫酸酯酶所受的影响主要来自于棉花品种自身。     

Effect of Transgenic Bt Cotton on Bioactivities and Nutrients in Rhizosphere Soil

The influence of transgenic Bacillus thuringiensis (Bt) cotton (BtXincai1) and its corresponding nontransgenic isoline (Xincai1) on the microorganisms, enzyme activity, and nutrient content of rhizosphere soil was studied through experiments in potted plants. The calcareous drab soil samples were collected (0–15 cm deep) from an experimental field in Shanxi Agricultural University (China) in 2005. The pots were categorized in different groups with replicates for each variety (transgenic BtXincai1 and general Xincai1). The rhizosphere soil samples were collected at different growth periods (seedling, bud, flowering, peak boll, boll opening, and harvest). The Bt protein and other microbial properties in the soil samples were determined by using selected methods (material and methods session). The results demonstrated that the concentration of the Bt protein in the rhizosphere soil of BtXincai1 reached a peak at 56.14 ng g^?1 during the flowering period. However, the Bt protein would not continuously accumulate in the soil. The rhizosphere soil of BtXincai1 was more suitable for the growth and proliferation of bacteria and fungi but it had no significant impact on the number of actinomycetes. BtXincai1 had some inhibitory effects on alkaline phosphatase activity in the rhizosphere soil, and it might promote dehydrogenase activity during the blooming period. However, it had no significant influence on protease, urease, or sucrase activities. Further, it had no significant impact on the contents of organic matter, total nitrogen, available nitrogen, or potassium in rhizosphere soil. It could significantly decrease the content of available phosphorus during the flowering period. Based on this study, the sensitive reactions of microorganisms and the activities of alkaline phosphatase and dehydrogenase might be considered as three potential indexes for assessing the risk posed by transgenic Bt cotton to soil ecology.