氮肥形态对小麦不同生育期土壤酶活性的影响

采用田间试验与室内分析相结合的方法,研究了氮肥形态对小麦不同生育期土壤酶活性的影响。结果表明： 脲酶、蛋白酶活性随小麦生育时期推进呈现出两个峰值,蔗糖酶先降后升再降,呈倒‘S’型曲线,脱氢酶在越冬、成熟期高,其它生育期低,曲线似‘U’型,过氧化氢酶活性在返青后呈急剧上升,拔节后缓降。0～20 cm酶活性普遍高于20～40 cm;施肥可以提高土壤酶活性,可使脲酶活性提高60.3%,蛋白酶活性平均提高36.0%,蔗糖酶活性平均提高36.7%,脱氢酶活性平均提高100%,过氧化氢酶平均提高33.8%;土壤酶活性变异系数的平均值大小顺序是：脲酶＞脱氢酶＞蛋白酶＞蔗糖酶＞过氧化氢酶;氮肥形态对小麦不同生育期5种土壤酶的影响各异,没有一定的规律性 。     

转cry1C和cry2A不同抗虫基因水稻品种对非靶标害虫灰飞虱生物学特性的影响

为明确转cry1C和cry2A不同抗虫基因水稻品种对非靶标害虫灰飞虱生物学特性的影响,在室内恒温25 ℃条件下观察转cry1C和cry2A不同抗虫基因水稻品种对非靶标害虫灰飞虱寄主选择行为的影响,以及个体发育与种群发展情况,记录并分析各虫态的发育历期、存活率及实验种群生命表参数。结果表明,灰飞虱对转cry2A、cry1C基因水稻和对照亲本水稻‘明恢63’的定向选择栖息率反正弦转换值分别为27.5、28.5、26.5,差异不显著。灰飞虱对3种供试水稻品种的喜好程度基本一致,但在转cry1C基因水稻上的平均取食刺痕数508.3个/d显著高于转cry2A基因水稻（288.5个/d）和亲本水稻‘明恢63’（297个/d）。灰飞虱在两个转基因抗虫水稻上的若虫全历期、卵孵化率、各虫态存活率和成虫羽化率与对照亲本水稻相比均差异不显著。灰飞虱在转cry2A、cry1C基因水稻和对照亲本水稻‘明恢63’上的初羽化成虫鲜重分别为0.731、0.744 mg和0.821 mg,差异不显著。上述结果表明,转不同Bt抗虫基因水稻对非靶标害虫灰飞虱个体发育及种群生命参数影响不大,与对照亲本水稻相比较在统计学上差异不显著。     

大气CO2浓度升高对转基因玉米Bt毒素表达量的影响

大气CO_2浓度升高不仅影响植物营养化学成分的变化,还能够引起植物次生抗虫物质表达量的改变,进而影响作物-害虫的互作关系。本试验利用开顶式气室(OTC)和室内动态气室模拟当前和未来大气CO_2浓度(约390、550、750μL/L)环境,测定了不同大气CO_2浓度下普通玉米‘郑58’和转cry1Ac-m基因玉米的营养物质成分、转cry1Ac-m基因玉米Cry1Ac杀虫蛋白的含量,以及取食不同大气CO_2浓度环境下生长的‘郑58’或转cry1Ac-m基因玉米叶片的亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)初孵幼虫死亡率。结果表明,与对照相比,高大气CO_2浓度(750μL/L)环境下生长的转基因和对照玉米叶片中淀粉、可溶性糖、非结构性碳(TNC)含量及TNC∶N都明显增加,而N含量差异不显著。对照玉米叶片的N含量显著高于转基因玉米,其他营养成分没有显著变化。随着大气CO_2浓度的升高,转基因玉米的Cry1Ac蛋白表达量有下降的趋势,但各处理间差异不显著。亚洲玉米螟取食生长在不同大气CO_2浓度环境下的‘郑58’或转cry1Ac-m基因玉米叶片48h后,死亡率没有显著差异;转cry1Ac-m基因玉米具有显著的杀虫效果。     

转Bt基因抗虫棉对根际土壤Bt蛋白 残留和速效养分含量的影响

以4个品种转Bt基因抗虫棉及其对照常规棉为研究对象,采用ELISA试剂盒法检测其在不同生育期根际土壤Bt蛋白残留,同时比较速效养分含量的变化。结果表明：（1）棉花根际土壤中Bt蛋白的残留量在蕾期达到最大;在整个生育期4个品种转基因抗虫棉根际土壤中Bt蛋白的含量均显著高于对照常规棉（P＜0.05）,其中鲁棉研28号在蕾期显著高于对照常规棉1 029.66%,鲁棉研36号在蕾期显著高于对照常规棉2 573.45%,山农棉8号在苗期显著高于对照常规棉1 208.89%,鑫秋4号在花铃期显著高于对照常规棉793.18%。（2）棉花根际土壤中硝态氮含量在苗期最高,吐絮期最低,且在部分生育期转基因抗虫棉与对照常规棉差异显著;铵态氮含量在苗期最高,吐絮期最低,4个品种转基因抗虫棉在蕾期、花铃期均与对照常规棉差异显著;速效磷含量在苗期最低,吐絮期最高,其中鲁棉研28号在蕾期显著高于对照常规棉10.29%,鲁棉研36号在苗期显著高于对照常规棉6.77%。研究表明,转基因抗虫棉的种植和生育期是影响棉花根际Bt蛋白残留量、速效养分含量的主要因子。     

转G2-EPSPS和GAT基因抗草甘膦大豆对土壤微环境的影响

转基因大豆的环境安全性评价对我国转基因大豆产业发展具有重要的理论和实践生产意义。本研究以转入G2-EPSPS和GAT双价基因抗草甘膦大豆ZH10-6及其非转基因大豆中黄10为研究试材,利用生物测定方法,连续3年跟踪调查各生育期土壤微生物数量及土壤酶活性变化,旨在明确转基因和非转基因大豆的土壤微环境安全性。试验结果表明,ZH10-6与中黄10通过连续三年比较,不同年份和不同生育期的土壤细菌、真菌、放线菌数量变化势态相似,对微生物数量影响一致且二者之间差异不显著（P>0.05）;虽然土壤脲酶、蔗糖转化酶和脱氢酶活性随生长期不同而发生变化,但二者对3种酶活性的影响不存在差异（P>0.05）。这说明转外源基因G2-EPSPS和GAT的抗草甘膦ZH10-6与非转基因不抗草甘膦中黄10拥有相似的土壤微环境,具有相同的环境安全性。     

复合性状转基因棉对斜纹夜蛾幼虫取食行为及营养代谢的影响

本文采用培养皿叶盘法和烘干法研究了常规棉‘Daiza 24C’、单价抗虫棉‘GK19’和复合性状转基因抗虫棉‘Daiza 24’对斜纹夜蛾幼虫选择、取食及营养代谢的影响。结果表明,在非选择性条件下,虽然有较多的斜纹夜蛾1龄和3龄幼虫在‘Daiza 24’叶片上停留,但对其的取食量均显著低于‘Daiza 24C’和‘GK19’,表现出明显的拒食现象。在可选择条件下,取食‘Daiza 24’的1龄和3龄幼虫比例均随时间延长呈逐渐下降趋势,对‘Daiza 24’叶片表现出显著忌避行为,趋向于取食‘Daiza 24C’和‘GK19’。‘Daiza 24’对斜纹夜蛾3龄幼虫的相对生长率、相对取食量、食物利用率、食物转化率、近似消化率均存在显著影响,而对5龄幼虫,取食‘Daiza 24’的幼虫除相对生长率和相对取食量显著低于取食‘Daiza 24C’‘GK19’的幼虫外,其他营养指标在取食不同品种间差异均不显著。以上研究结果表明,斜纹夜蛾1龄和3龄幼虫对‘Daiza 24’表现出显著的拒食和忌避行为,‘Daiza 24’对斜纹夜蛾低龄幼虫的营养代谢存在显著影响,但对高龄幼虫营养代谢的影响较弱。     

转基因抗虫耐除草剂(Cry1Ac+EPSPS)玉米对草甘膦耐受性研究

将具有我国自主知识产权的抗虫、耐除草剂基因转化到玉米中获得兼具抗虫和耐除草剂的复合性状转基因玉米,实现了玉米复杂性状的有效改良,研究了转耐除草剂CC-2基因和可表达Bt毒素的cry1Ac基因的双抗玉米对除草剂的耐受性及目标蛋白表达量。通过调查喷施除草剂后玉米植株存活率及株高和生长发育情况,研究了转抗虫耐除草剂基因玉米‘CC-2×BT799’、抗虫玉米‘BT799’、耐除草剂玉米‘CC-2’,以及常规玉米‘郑58’在田间对除草剂的耐受性,并用ELISA测定了供试品种中CP4EPSPS和Cry1Ac蛋白含量。对草甘膦的耐受性试验表明,转复合基因玉米‘CC-2×BT799’与单抗草甘膦品种‘CC-2’对草甘膦均具有良好的耐受性。心叶期喷施草甘膦推荐施用剂量中量和2倍剂量对其株高和后期生长发育无不良影响。ELISA检测显示,CP4EPSPS蛋白在雄穗中的表达量较叶片稍高。且双抗品种‘CC-2×BT799’较‘CC-2’中的CP4EPSPS蛋白含量稍高。在雄穗中,‘BT799’的Cry1Ac蛋白含量与‘CC-2×BT799’相当。在叶片中,‘BT799’的Cry1Ac蛋白含量约为‘CC-2×BT799’的2倍。抗虫耐除草剂玉米能够有效抵御草甘膦的喷施,Cry1Ac蛋白含量在不同品种不同组织中存在差异。     

转基因抗虫棉黄萎病综合防治技术体系

我国棉花生产已完成新一轮的品种更换,其主要特点是以抗虫棉代替常规棉。抗虫棉主要是美国33B及其衍生品种和国产GK系列品种,由于美国抗虫棉有别于我国现有品种的遗传基础,国产GK系列抗虫棉大部分具有南方品种背景,其病害种类和规律发生了一些变化。目前黄萎病已发展成为最主要的病害,控制该病的猖獗危害已成为棉花生产可持续发展的主要问题之一。为此,作者研究制定了一套"以抗(耐)病品种为基础,改善土壤生态条件及诱导棉株抗病性相结合控制棉花黄萎病危害"的转Bt基因抗虫棉黄萎病的综合防治技术体系,经过在北京、天津、河北、山东等地的生产应用,表明是一个有效的新型转Bt基因抗虫棉黄萎病IPM体系。     

转聚合cry1A.105、cry2Ab2和cp4epsps基因抗虫耐除草剂玉米的田间抗性评价

为明确转聚合cry1A.105、cry2Ab2和cp4epsps基因的抗虫耐除草剂玉米的抗虫性和对除草剂的耐受性,本文通过田间人工接虫,以食叶级别、存活幼虫数、蛀孔数、隧道长度和雌穗被害级别等分别作为评价玉米心叶期和穗期的抗虫性标准,评价了转聚合cry1A.105、cry2Ab2和cp4epsps基因,具有抗虫耐除草剂复合性状的玉米品种‘ND6708YGRR’和‘ND6515YGRR’及同型非转基因‘ND6708’、‘ND6515’和当地‘郑单958’品种对亚洲玉米螟、黏虫和棉铃虫的抗虫效果;通过喷施除草剂后调查玉米植株的存活率,评价上述品种对除草剂的耐受性。田间试验结果表明:‘ND6708YGRR’和‘ND6515YGRR’两个转基因玉米品种对亚洲玉米螟、黏虫及棉铃虫的抗性水平均为高抗,且在4叶期和8叶期喷施草甘膦后其受害率均为0,而同型对照品种和当地对照品种喷施同剂量草甘膦后受害率为100%。综上,聚合cry1A.105、cry2Ab2和cp4epsps基因,具有抗虫耐除草剂复合性状的玉米品种‘ND6708YGRR’和‘ND6515YGRR’对亚洲玉米螟、黏虫和棉铃虫具有较强的抗虫效果,对草甘膦具有较好的耐受性。此研究可为将来建立以转Bt基因玉米为主要手段的综合防治技术体系提供依据。     

斜纹夜蛾取食为害对大豆农艺性状和土壤酶活性的影响

为研究斜纹夜蛾取食为害对大豆农艺性状和土壤酶活性的影响,随机选取了5个大豆品种,‘中黄13’‘中黄37’‘中黄39’‘石豆7号’和‘菏豆15’,测试不同虫口密度的斜纹夜蛾取食为害后大豆的产量和蛋白质、脂肪含量及土壤酶活性。结果表明：大豆品种、斜纹夜蛾虫口密度以及两者间的互作对大豆的单株结荚数、单株荚粒数、单株产量、蛋白质含量、脂肪含量以及土壤脲酶和磷酸酶活性均有显著影响,但对根际土壤酸碱度没有显著影响。随着虫口密度的增加,大豆的结荚数、荚粒数、单株产量、蛋白质含量、脂肪含量减少,土壤的脲酶活性和磷酸酶活性降低。综上所述,斜纹夜蛾取食为害对大豆的产量和营养物质含量产生了不利影响,对土壤酶活性产生了消极作用。     

高产棉田土壤碱性磷酸酶及脲酶空间变异特征分析

以10 m×10 m网格布点连续采集棉田3个生长期的土样,测定土壤碱性磷酸酶和脲酶活性,运用地统计方法建立其空间变异模型和等值线图,探讨棉田土壤在棉花生长的不同阶段,土壤碱性磷酸酶和脲酶活性在时间及空间上的变化特征。结果表明,3个时期的碱性磷酸酶和脲酶均属于中等变异性。土壤碱性磷酸酶和脲酶垂直空间变异性不同,棉花在3个生长期0～20 cm土层脲酶和碱性磷酸酶活性的变异系数均大于20～40 cm土层,而碱性磷酸酶的变异系数在垂直方向是底层大于上层。棉田土壤酶活性也存在时间变异规律,棉花生长发育至吐絮期,酶活性逐渐增加。在垂直空间分布上,3个时期土壤碱性磷酸酶和脲酶活性均随土壤深度的增加而降低。     

转基因抗草甘膦大豆叶片降解对土壤微环境的影响

转基因作物具有良好的商业价值和优良的性状品质,为世界带来了巨大经济效益与社会效益,但转基因产品存在未知的环境风险使其安全性颇具争议,对其进行相关研究必不可少。以转入G2-EPSPS和GAT双价基因抗草甘膦大豆GE-J12、受体Jack、常规主栽品种ZH37为研究对象,利用生物试验的方法,于2018―2020连续3年跟踪调查分别埋有3种大豆叶片的土壤中可培养微生物数量及土壤酶活性变化,旨在明确转基因抗草甘膦大豆叶片在土壤降解过程的土壤环境安全性。结果表明：（1）以2019年测定结果为例,从整个90 d的调查期来看,同一年份3种大豆叶片在土壤中降解过程中真菌、放线菌和细菌数量变化趋势相似,无显著性差异;3个处理对土壤脱氢酶、土壤脲酶、土壤蔗糖酶影响也相似,仅在处理后10 d,GE-J12的土壤蔗糖酶活性显著低于ZH37,但与受体Jack相比无显著性差异,且该差异并不会在整个调查期持续出现。（2）不同年份转基因大豆叶片在土壤中降解过程中土壤真菌、放线菌和细菌数量,土壤脱氢酶、土壤脲酶和土壤蔗糖酶活性变化趋势相似,并没有发生数量或活性值突然骤增或骤降的现象。从整体上看,2018年的微生物数量高...     

转基因抗虫棉对棉大卷叶螟及其天敌卷叶螟绒茧蜂的影响

本文通过田间调查及室内生测,研究生产上大面积种植的3种转基因棉GK12、新棉33B和SGK321对棉大卷叶螟Sylepta derogata及其主要寄生性天敌——卷叶螟绒茧蜂Apanteles derogatae的影响。结果表明：GK12棉田棉大卷叶螟的发生量与亲本对照（泗棉3号）差异不显著,但卷叶螟绒茧蜂的发生量显著低于对照;而转基因棉新棉33B和SGK321棉田棉大卷叶螟和绒茧蜂的发生量均显著低于其亲本对照棉33和石远321。卷叶螟绒茧蜂对寄主棉大卷叶螟有明显的追随关系。绒茧蜂寄生取食不同转基因棉叶的棉大卷叶螟24 h后,其卵-幼虫历期、茧历期、茧畸形率、茧重、羽化率、蜂重以及成蜂寿命等生物学指标在不同棉花品种间有显著差异。     

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。     

银川平原不同类型盐渍化土壤酶活性及其与土壤养分间相关分析研究

为了研究银川平原不同类型及程度盐碱地土壤酶活性及其分布特征,文中采用高锰酸钾滴定法、硫代硫酸钠滴定法及比色测定法和相关分析法研究了银川平原不同类型及盐渍化不同程度土壤酶活性及其与土壤养分间的相关关系。结果表明:随着碱化土壤pH值和盐化土壤全盐含量的增加,土壤过氧化氢酶、转化酶、碱性磷酸酶和脲酶活性均呈现逐渐降低的趋势(p<0.01)。土壤碱性磷酸酶活性表现为碱化土壤显著高于盐化土壤,过氧化氢酶、转化酶和脲酶活性在不同类型土壤间差异不显著。0-20cm深度土壤酶活性表现出明显的季节变化,碱化土壤碱性磷酸酶活性、盐化土壤过氧化氢酶活性表现8月>6月>9月;碱化盐化土壤转化酶活性、碱化土壤脲酶活性、盐化土壤碱性磷酸酶活性季节变化表现为随着取样时间的推移而逐渐增加,即9月>8月>6月。碱化、盐化土壤过氧化氢酶、转化酶、碱性磷酸酶和脲酶活性之间及其与土壤有机质、全氮、全磷、有效磷、全钾、碱解氮、速效钾含量之间有很好的正相关关系。     

渭北果园土壤有机质及酶活性研究

为了探讨渭北果园土壤生物质量演化趋势,分析制约地区苹果可持续发展的土壤因素,在渭北旱塬果区选择了<10 a、10~20 a、>20 a园龄段苹果园各3个,选用农田土壤作为对照,研究0~100 cm范围内土壤有机质、过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶活性的变化趋势。结果表明,随着果树种植年限的增加,果园土壤有机质含量仅在表层0~20 cm有不同程度地累积趋势,且在>20 a果园累积较为明显;20~40 cm土层处有机质呈现在植果初期递减,20 a后逐渐增加的趋势;果园土壤3种酶活性变化差异主要体现在0~40 cm土层范围,过氧化氢酶活性在0~40 cm呈现递减趋势,且在0~100 cm土层显著高于农田土壤;脲酶活性在0~40 cm有不同程度递增过程,碱性磷酸酶活性在0~40 cm也呈现出相对增高的态势。相关性分析表明土壤有机质与3种酶之间存在着极显著相关。由此得出,渭北地区果树对土壤生物质量的影响主要体现在0~40 cm范围,果园土壤过氧化氢酶活性显著递减和表层土壤脲酶活性增加可能会对苹果树生长产生一定影响。     

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。     

施用氮磷钾对黄土丘陵区山地红枣林土壤酶与土壤肥力的影响

采用野外试验与室内分析,研究了连续4 a施氮磷钾肥对黄土丘陵区山地枣园土壤酶活性及土壤养分含量的影响。结果表明:连续4 aNPK1施肥处理能够明显增强土壤脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶的活性,提高土壤有机质、全氮、速效氮、速效磷和速效钾含量;在土壤剖面中总的趋势是土壤酶活性和土壤速效氮、速效磷和速效钾含量随土层深度加深而降低。土壤酶活性与土壤养分因子的相关分析表明,在0~20 cm土层,磷酸酶与有机质、速效磷,过氧化氢酶与有机质、全氮呈显著或极显著性正相关。在20~40 cm,脲酶与有机质、全氮、速效氮,磷酸酶与速效钾,过氧化氢酶与速效磷,蔗糖酶与有机质、速效钾呈显著或极显著性正相关。在40~60 cm,脲酶与全氮、速效磷,磷酸酶与有机质、速效氮,过氧化氢酶与速效磷,蔗糖酶与有机质、全氮、速效磷呈显著或极显著正相关。