转Bt基因抗虫棉抗虫性遗传研究

以转 Bt基因抗虫棉 R55为材料 ,利用ELISA( Enzyme-linked Immunosorbent Assay)检测方法 ,通过对不同亲本与抗虫亲本 R55杂交F1～ F5、BC1、BC2 世代材料 Bt晶体杀虫蛋白的定性、定量测定 ,结合大田自然感虫条件下的抗棉铃虫鉴定 ,研究了转 Bt基因抗虫棉 Bt基因的遗传规律。结果表明 :F1均表现阳性 ,F2 阳、阴性株符合 3∶ 1的分离比例 ,回交 BC1阳、阴性株呈现 1∶ 1的分离比例 ,说明 Bt基因的遗传基本符合显性主基因遗传规律。但 Bt基因的遗传又有其特殊性 ,表现在亲本的遗传背景对 Bt基因的表达有着较大影响 ,不同亲本与抗虫亲本杂交 F1代 Bt晶体蛋白的表达量存在较大差异 ;杂交方式对 Bt基因的表达亦有一定影响 ;不加选择的连续回交 ,有可能使 Bt基因“丢失”。未发现 Bt基因的表达随世代的递增、农艺和经济性状的改进而降低的趋势 ,Bt基因可以稳定遗传     

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％。     

棉铃虫对转Bt基因棉花的抗性及其治理策略

本文综述了棉铃虫对转Bt基因棉花的抗性机制和抗性风险,重点讨论了基因策略包括转入多个杀虫基因、定向和器官特异表达、侵害诱导表达、调控表达、高杀死与低表达策略,田间策略如Bt棉品种的轮作混植、降低化学防治经济阈值、农艺措施和庇护所策略,国家宏观调控如实施分区种植管理、加强种子生产经营管理、强化抗性动态检测、严格安全性评价等抗性治理策略与技术.     

生长前期转Bt基因棉对棉铃虫(Helicoverpa armigera Hübner)的抗性研究

生长前期转 Bt基因棉对低龄棉铃虫幼虫具较强的抗性 ,子叶期抗性最强 ,真叶后下降 ,随后逐渐上升 ,至 1 0叶期达顶点 ,之后又开始下降 ;沿江棉区一代棉铃虫幼虫发生期 ,正处于 Bt基因棉的生长前期 ,转 Bt基因棉对 1龄和 2龄幼虫在较短的时间内即表现出较强的抗虫效果 ,对 3龄和4龄幼虫抗虫效果明显下降 ,但连续取食后全部不能存活 ,对 5龄幼虫抗虫效果较差 ,连续取食后可部分化蛹但化蛹率明显低于对照。同时测定了降雨对生长前期转 Bt基因棉抗性表达的影响     

转Bt基因棉抗棉铃虫鉴定技术及抗性表示方法研究

1997～1998年通过接幼虫和即将孵化的卵,进行转Bt基因棉室内鉴定技术及表示方法研究。结果表明,以接即将孵化的卵粒,4d后观测其取食情况最为简便准确,根据试验结果拟定检测分级标准,提出利用抗虫指数计算各抗虫棉群体抗性,依此可以量化地表示转Bt基因棉的抗虫性。     

转Bt基因棉花各组织器官对棉铃虫抗性的研究

用４个国内转基因棉花品系（９５－１,２５２７,９５－６０,纯抗）和１个美国转基因棉花品种（ＤＨ３）进行抗虫性试验。结果表明,棉花不同组织的抗虫性不同,花瓣,苞叶和顶端叶抗虫性最强;国内转基因棉花的４个品系和美国ＤＨ３的抗虫性强弱没有显著差异;转基因棉花的蛋白毒性在棉铃虫体内具有一定的残效。     

土壤胁迫与温度对转Bt基因棉抗虫性的影响

土壤水分过多和过少均不利于转 Bt基因棉杀虫蛋白的表达 ,土壤涝渍可造成转 Bt基因棉抗虫性的显著下降 ,而土壤干旱的影响则相对较小。低温 ( 1 8℃ )不仅可明显降低转 Bt基因棉抗虫基因的表达活性 ,亦可明显降低已表达于棉株中的杀虫蛋白的抗虫活性。高温 ( 3 8℃ )亦可降低转 Bt基因棉抗虫基因的表达活性 ,但较低温的影响则相对较小 ;高温下已表达于棉株中的杀虫蛋白对低龄棉铃虫幼虫的抗虫活性明显增强。因此 ,应加强转 Bt基因棉田的水肥管理 ,保证转 Bt基因棉抗虫性的高效表达 ,重视各种异常天气后转 Bt基因棉田间的虫量监测 ,适时进行防治     

转Bt基因棉杀虫蛋白含量时空分布及对棉铃虫产生抗性的影响

采用ＥＬＩＳＡ法（酶链免疫法）、室内初孵棉铃虫生测法和田间棉铃虫为害调查方法，研究和分析了中国构建的 Ｂｔ（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｔｈｕｒｉｎｇｉｅｎｓｉｓ）基因抗虫棉品系ＧＫ３和美国构建的Ｂｔ基因棉品系新棉３３Ｂ的不同生育期以及花铃期不同器官的杀虫蛋白含量、校正死亡率和田间受害率变化趋势以及它们之间的关系。结果表明，转Ｂｔ基因棉Ｂｔ杀虫蛋白含量在棉花生育过程中呈时空动态变化，在时间分布上，各生育期顶尖平展叶表现为：初花期＞蕾期、花铃期＞苗期＞吐絮期；在花铃期，各器官表现为：功能叶、茎尖＞小蕾、幼铃＞花蕊、花瓣、苞叶、老叶。室内生测幼虫校正死亡率与棉株Ｂｔ杀虫蛋白含量高度一致；田间表现与Ｂｔ杀虫蛋白含量有一定的差异，除主要受Ｂｔ杀虫蛋白影响外，棉铃虫取食选择性，以及残存高龄幼虫为害和棉株各部位营养结构等也影响其抗虫性，造成后期棉铃虫主要为害花、蕾和幼铃，两材料抗虫性表现较为一致。     

转Bt基因抗虫棉杂交种光合生产及干物质分配特点研究

对转基因抗虫棉杂交种的光合生产及干物质分配研究表明,转基因抗虫棉杂交种Ｆ１代种有效叶面积显著增多,高效叶面积大,比叶重和净同化率高,群体发展较合理,光合生产率高。在干物质分配上以茎枝较多,经济器官居第二位,叶居第三位。在不同层次上表现为中上部叶干重较高和上部经济器官干重较高,因此在栽培应用时需加以调节,可进一步提高产量。     

转基因棉Bt毒性表达的时空动态及对棉铃虫生存、繁殖的影响

转Ｂｔ基因棉３１０品系在不同发育阶段,对棉铃虫的毒性表达测定表明,（１）棉株各空间组织在不同发育阶段均能强力阻止棉铃虫取食,表达出较高的抗虫效果。（２）棉株不同空间组织在同一时期,毒性表达存在差异,以营养组织,中、小蕾高于大蕾和铃。（３）同一组织毒性表达随着棉株生长、发育、成熟、衰老逐渐呈动态下降。（４）前后各阶段,同一组织饲喂棉铃虫,死亡所需要天数呈动态增加,但最终生存率降低到一个较低水平。存活老熟幼虫重量、蛹重及蛹羽化率比对照棉铃虫下降３０％～５０％,羽化的蛾子进行自交或异交均能产下受精率、孵化率很高的卵。取食Ｂｔ转基因棉的雌蛾产卵量比对照减少５０％～７０％。     

转Bt基因棉及其抗虫性研究与利用进展

本文综述了转Ｂｔ基因棉的培育及应用,对鳞翅目害虫的抗性及对非鳞翅目害虫和天敌的影响,以及害虫对转Ｂｔ基因棉抗性的预防和治理等方面的研究进展。并针对我国的具体情况,讨论了害虫对转Ｂｔ基因棉抗性的预防策略及转基因棉ＩＰＭ体系的关键技术组成。     

长江中游棉区转CryI A基因棉花对棉铃虫的抗性评价

对转 Bt棉 GK-19和转 Bt美棉 BG-15 60进行了室内生测和大田调查。结果显示 ,室内生测两Bt棉品系对棉铃虫的抗性随组织器官和生育期的不同而变化。总体上 ,繁殖器官的抗性效率大于其它器官 ,7月份的抗性水平显著高于 8月和 9月 ;田间调查 ,在对照田第 3和 4代棉铃虫高峰虫量百株 14头和 2 8头密度下 ,Bt棉 GK-19和 BG-15 60对第 3和 4代棉铃虫的控制效果分别为 86.2 1%、87.89%、93 .10 %和 92 .19%。表明长江中游棉区转 Cry1A基因棉花对棉铃虫的田间种群数量亦有很强的控制作用。     

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。     

转基因抗虫棉抗虫性状的遗传研究

转 Bt基因抗虫棉新棉 33B和 GK- 1 2对棉铃虫具有显著的抗性。盛蕾期饲喂抗虫棉株系72 h后 ,初孵棉铃虫幼虫死亡率分别为 86.8%、75 .1 % ,对照 TM- 1、泗棉 3号、苏棉 1 2号三个常规品种 (系 )初孵幼虫死亡率分别为 1 0 .9%、1 3.9%、9.2 %。转 Bt基因抗虫棉的杂种一代能明显延缓棉铃虫的发育进程。饲喂新棉 33B、GK- 1 2与常规品种 (系 )的杂种一代 72 h后 ,存活幼虫以1龄虫为主 ,分别占 92 .4%、85 .1 % ,并有少量 2龄幼虫。而同批次对照苏棉 1 2号和泗棉 3号以 2龄虫为主 ,分别占 89.6%、86.8% ,并有少量的 3龄虫出现。以抗虫棉与常规棉杂种 F1叶片饲喂棉铃虫 ,其发育进度较取食对照品种的延缓 1个龄期。转 Bt基因抗虫棉抗虫性状的遗传是受一对显性基因控制的。 Bt基因是以单一位点的方式整合到棉花基因组 ,不存在多位点的整合方式     

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