转Bt基因棉粉碎叶、蕾样Bt蛋白降解

以转Bt基因棉Bt冀668为材料,室内采用ELISA法,测定粉碎叶、蕾样Bt蛋白在土壤、水中不同时间的残留量以及不同环境处理下的残留量,以研究转Bt基因棉粉碎叶、蕾样Bt蛋白在不同基质中的降解动态以及与环境影响因子的关系.结果显示,粉碎叶、蕾样Bt蛋白分别在熟土、生土和水中前40d、48d取样天数间的残留量差异显著,中...     

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。     

我国转Bt抗虫基因棉杀虫活性的时间与空间动态分析

利用我国研制的转Ｂｔ抗虫基因棉ＧＫ－１２品系,系统测定了对棉铃虫杀虫活性的时间与空间动态。结果表明,转Ｂｔ抗虫基因棉相同部位叶片的杀虫活性随着棉花的生育期呈下降的趋势,并在盛花期之后显著降低;各花器的杀虫活性在田间棉铃虫第三代期明显高于第四代期;在模拟棉铃虫田间自然取食的条件下,第四代期的幼虫世代存活率明显高于二代期,有０．４％的幼虫可以发育至蛹期。转Ｂｔ抗虫基因棉不同器官杀虫活性的顺序为：叶〉蕾     

转 Bt 玉米对土壤酶活性及速效养分的影响

采用三室根箱法研究了转Bt玉米对播种后40、50、60天不同根区(S1、S2、S3)土壤速效养分及酶活性的影响。结果表明,与对照亲本玉米相比,种植Bt玉米对土壤过氧化氢酶活性无显著影响,土壤脲酶活性在播种后50天时S1根区显著增高6.91%,碱性磷酸酶活性在60天时S1根区显著降低8.12%;土壤硝态氮含量无显著变化,土壤铵态氮、速效磷含量不同种植天数各根区表现不同,无明显变化规律。主成分分析结果表明转Bt玉米与非转基因亲本根区土壤速效养分含量和酶活性相似性高,仅3个采样时期之间存在微小差异。     

转双价（Bt＋CpTI）棉种植对土壤速效养分和酶活性的影响

本研究利用三室根箱对棉花根部土壤进行分区采集,以转双价棉SGK321及其亲本常规棉石远321为研究对象,对3个生长时期（播种后40、50 d和60 d）不同根区（S1、S2和S3）土壤速效养分（硝态氮、铵态氮和速效磷）含量及酶（脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶）活性变化进行了对比分析。研究结果表明,与常规棉相比,转双价棉的种植促进了S2根区土壤中磷素向有效态的转化,使S2和S3根区土壤硝态氮含量下降,而对各根区土壤脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性及土壤铵态氮无显著影响。主成分分析结果表明,土壤速效养分和酶活性变化主要受生长时期的影响,转双价棉种植对其影响是非常有限的。     

土壤含水量、温度对Bt棉间苗叶、蕾Bt蛋白降解的影响

为了解土壤环境因子对Bt棉Bt蛋白降解的影响,为Bt棉生态风险性评价提供依据,室内采用ELISA法,研究了土壤不同含水量、温度影响下,Bt棉间苗叶、蕾Bt蛋白在土壤中的降解动态,并用指数模型对Bt蛋白降解动态进行拟合,估算了DT50和DT90。结果表明:不同含水量、温度条件下,Bt棉间苗叶和蕾Bt蛋白在取样第48 d,就降解了初始量的56.18%~93.26%,表明Bt蛋白前期在土壤中能快速降解,后期稳定下降。70%土壤持水量、35℃下Bt蛋白在前期降解最快,DT50(降解50%Bt蛋白所需时间)为12.29 d(间苗叶)和10.07d(蕾),DT90为41.06 d(间苗叶)和33.96 d(蕾)。适宜条件下,Bt蛋白在土壤中可被完全降解。土壤温度和含水量均会显著影响Bt蛋白在土壤中的降解。取样前期(32 d前)土壤温度和含水量对Bt蛋白降解有显著交互作用。温度是影响Bt蛋白降解的主要因子,同一含水量下,随温度升高,Bt蛋白降解速率加快。同一温度,100%土壤持水量条件下,Bt蛋白降解速率最慢,在较高温度(25℃和35℃),70%土壤持水量条件,Bt蛋白在前期(32 d或48 d前)降解速率显著快于50%土壤持水量条件。本研究表明,较高温度和适宜土壤含水量有利于Bt蛋白前期快速降解。     

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基因棉秸秆还田利用对土壤肥力的影响

随着转基因的快速发展,大量转Bt棉秸秆的合理利用和处理是不可忽视的重要课题之一。为明确Bt棉秸秆还田利用的可行性和安全性,本研究以不同抗虫转Bt基因棉和常规棉花‘泗棉3号’为研究材料,在分别种植1、2年后将秸秆机械粉碎后原位还田,测试土壤中Bt蛋白残留量、土壤酶活性及养分含量的变化,分析Bt棉秸秆原位还田对土壤肥力特性的影响。研究结果表明,秸秆还田40 d后, Bt棉样地土壤中Bt残留蛋白检测值较低,均与非转基因棉样地无显著性差异。棉秸秆还田后,土壤脲酶、蔗糖酶、蛋白酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶活性皆较秸秆还田前增加,但土壤纤维素酶活性较之前降低。棉秸秆还田使土壤中有机质、有效磷、碱解氮、速效钾和全氮等养分含量及pH明显增加,而Bt抗虫棉与常规棉秸秆还田后对土壤肥力的影响不存在显著差异。对土壤综合肥力指数评价结果表明,秸秆还田对土壤肥力提升与Bt棉抗虫水平无关,土壤肥力指数在两年间由Ⅲ级水平上升至Ⅱ级水平。综上, Bt棉花秸秆还田不会造成土壤综合肥力降低,相反能有效提升土壤肥力;同时还田利用措施可对转基因植株有效灭活,与转基因植物秸秆利用和无害化处理要求相契合。生产中用于Bt转基因棉花秸秆利用和处理在一定程度上是安全可行的。     

生物有机肥对宁夏盐碱地土壤养分和生物学特性的影响

为了探讨生物有机肥施用对宁夏引黄灌区盐碱地土壤化学和微生物特性的影响,明确生物有机肥的最佳施用量及施肥模式,以田间连续4年定位试验为依托,研究了生物有机肥施用量0(CK)、4.5(T1)、9.0(T2)、13.5 t/hm²(T3)及生物有机肥9.0 t/hm²配施无机化肥N 360 kg/hm²(T4)对盐碱地土壤养分含量、酶活性、微生物生物量、微生物群落碳源代谢活性及多样性和玉米产量的影响。结果表明:(1)施用生物有机肥可明显降低土壤p H和全盐含量,土壤养分含量及土壤酶活性随着生物有机肥施用量增加呈递增趋势,且在T2处理基础上增施无机化肥可显著增加土壤速效钾含量14.73%;(2)土壤微生物群落碳源代谢活性及多样性指数均随着生物有机肥施用量的增加而增加, T3处理土壤培养192 h时AWCD值为0.84,经Tukey检验分析, Shannon和Mcintosh指数较CK处理分别增加10.11%和62.67%;(3)随着生物有机肥施用量增加,土壤微生物生物量碳、氮、磷含量呈递增趋势,各处理平均分别比CK处理增加66....     

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.     

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。     

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。     

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。     

盐分胁迫对转基因抗虫棉及亲本生长发育的影响

盆栽试验研究了不同盐分水平下转基因抗虫棉及其亲本的耐盐性。结果表明,随盐分的提高,转基因抗虫棉及其亲本表现出类似规律,叶片水势及叶绿素含量降低,光合作用在一定范围内有所升高而后下降,植株高度与干物质积累有不同程度下降等。相同盐分水平下"石远321"双价抗虫棉(简称"双抗321")及亲本普通"石远321"(简称"普321")、"国抗1号"和亲本"泗棉3号"的表现为转基因抗虫棉比其亲本有较低的叶片水势,较高的叶片叶绿素含量、植株高度、干物质积累及光合速率等,而对于"中棉30"(抗虫棉)及其亲本"中棉16"则表现相反。     

河北省典型棉区土壤养分特征及养分管理技术

在河北省不同区域棉区选择代表县市,通过调查分析和氮、磷、钾3414试验的方法,研究冀南棉区、冀中南棉区及滨海盐渍土棉区的土壤氮、磷、钾养分丰缺现状和养分管理技术。结果表明:冀南棉区土壤速效钾含量偏低成为本区域的制约因素,养分调控原则为稳氮、补磷、増钾,N、P2O5、K2O适宜用量分别为135、110、150 kg/hm2,专用肥适宜配方为15-13-17;冀中南棉区土壤速效养分含量较为均衡,养分调控原则为稳氮、稳磷、补钾,N、P2O5、K2O适宜用量分别为140、90、120 kg/hm2,专用肥适宜配方为18-12-15;滨海盐渍土棉区土壤养分含量极度不平衡,土壤有效磷含量极低、速效钾含量很高,养分调控原则为控氮、增磷、控钾,N、P2O5、K2O适宜用量分别为135、130、90 kg/hm2,专用肥适宜配方为17-16-12。     

Bt玉米丛枝菌根真菌侵染率与养分含量的变化研究

本文对比了两个不同转化事件的Bt玉米品种"5422Bt1"和"5422CBCL"及其同源常规玉米"5422"丛枝菌根真菌侵染率和叶片及根系氮、磷、钾养分含量的变化,并分析了丛枝菌根真菌侵染率和养分含量的相关性。结果表明,在观测期间,两个Bt玉米品种与常规玉米之间根系丛枝菌根真菌侵染率均无显著差异,但氮、磷、钾养分含量则明显不同,丛枝菌根真菌侵染率与养分含量之间的相关性也有所改变,其变化随玉米品种、生育期以及器官不同而不同。Bt玉米"5422Bt1"在大喇叭口期叶片全钾和根系全磷、开花授粉期叶片全磷和根系全氮、乳熟期叶片全钾以及成熟期叶片全磷和根系全氮、全钾含量均显著高于常规玉米"5422",而大喇叭口期和开花授粉期叶片全氮、开花授粉期根系全磷和全钾以及乳熟期根系全钾含量则低于常规玉米"5422"。Bt玉米"5422CBCL"在大喇叭口期叶片全钾和根系全氮及全钾、开花授粉期叶片全磷以及成熟期根系全氮和全钾含量显著大于常规玉米"5422",而开花授粉期根系全磷、乳熟期根系全磷和全钾以及成熟期叶片全磷含量则小于常规玉米"5422"。相关分析表明,常规玉米"5422"和Bt玉米"5422CBCL"的丛枝菌根真菌侵染率与根系全氮含量及叶片全钾含量之间均呈显著正相关(P0.05),而Bt玉米"5422Bt1"则无显著相关性(P0.05)。可见,与常规玉米"5422"相比,Bt玉米养分含量以及丛枝菌根真菌侵染率与养分含量之间相关关系与不同转化事件所形成的品种特性有关。