转cry1Ac/sck基因抗虫水稻对稻田主要非靶标害虫的田间影响评价

 【目的】研究转基因抗虫水稻对稻田主要非靶标害虫的田间影响。【方法】以转cry1Ac/ sck双基因抗虫水稻株系MSA、MSB、MSA4及其杂交稻21S/MSB、II-32A/MSB与KF6-304为材料，2002年在福建沙县、2003至2004在湖南湘潭县系统地开展了转基因水稻对稻田主要非靶标害虫白背飞虱、褐飞虱、叶蝉及稻瘿蚊的田间影响评价研究。【结果】秧苗期，MSA、MSB、21S/MSB、II-32A/MSB对稻飞虱产卵没有明显影响，稻飞虱在MSA4与KF6-304秧苗上的产卵量显著低于其对照,但所取样本上的产卵量都非常低。水稻移栽后，转基因水稻株系对白背飞虱与褐飞虱种群数量的影响有一定差异,但与它们的对照均无显著差异,整个生长期的数据分析也显示无显著差异。21S/MSB、II-32A/MSB上的叶蝉数量显著或极显著高于其对照，但叶蝉数量很低,单种叶蝉的种群数量则更低,且MSA、MSB、MSA4与KF6-304没有引起稻田叶蝉数量的明显变化。在成熟收割前，MSA、MSB有增加无效分蘖上葱管数的态势，但在水稻生长中期都对稻瘿蚊有高的抗性，能减少葱管的形成，降低标葱率。【结论】 转cry1Ac/sck 双基因抗虫水稻MSA、MSB、MSA4及杂交稻21S/MSB、II-32A/MSB与KF6-304不会引起关键非靶标水稻害虫数量的明显上升。导入相同外源基因的不同水稻株系对关键非靶标水稻害虫的影响在时间动态与程度上存在一定的差异，转基因作物生态安全评价需要进行个案分析。     

两种转Bt基因水稻品系在浙江田间的靶标抗性及其非靶标影响

研究了浙江田间转cry1C基因水稻T1c\|19和转cry2A基因水稻T2A\|1对靶标害虫二化螟和稻纵卷叶螟的抗性及对主要非靶标生物的影响。结果表明,与非转基因亲本对照明恢63相比,这两种转Bt基因水稻在整个生育期对稻纵卷叶螟、二化螟都具有极强的抗性,稻纵卷叶螟卷叶率减少98%以上,二化螟枯心/白穗率减少87%以上;而对非靶标害虫稻飞虱以及稻田主要捕食性天敌蜘蛛和黑肩绿盲蝽数量均无显著性影响。     

利用农杆菌介导法获得转cry2A抗虫基因水稻的研究

稻纵卷叶螟等鳞翅目害虫对cry2A＊编码的Bt毒性蛋白有明显的排斥效应,从而可达到抗虫的效果。本研究利用农杆菌介导法,将载有cry2A＊基因的pC-2A质粒转入受体水稻品种镇稻88基因组内,获得转基因植株。由于cry2A＊与抗Basta基因紧密连锁,通过Basta抗性筛选,进而得到转cry2A＊基因阳性株。PCR和AGE分析结果表明,外源基因cry2A＊已成功整合到镇稻88基因组内。田间试验结果显示转基因阳性植株有明显的抗虫效果。     

转CmTre1基因RNA干扰水稻的室内和田间抗虫性鉴定

稻纵卷叶螟是一种主要的水稻害虫,海藻糖酶是昆虫几丁质合成通路上的关键酶之一。该研究对转稻纵卷叶螟可溶性海藻糖酶基因(CmTre1)双链RNA(dsRNA)水稻进行了室内和田间抗虫性鉴定。叶片测定结果表明,取食转CmTre1基因dsRNA水稻株系608的稻纵卷叶螟死亡率为70.00%,校正死亡率为50.95%。定量PCR检测表明,幼虫取食608株系后其体内CmTre1基因的mRNA水平下降59.00%,该基因的表达被抑制。田间抗虫性检测结果表明,608株系的卷叶率为15.06%,白叶率为13.98%,与对照差异显著。转CmTre1基因RNA干扰(RNAi)水稻对稻纵卷叶螟具有抗性。该研究为利用RNAi技术对稻纵卷叶螟进行绿色防控奠定基础。     

药用野生稻杂交后代对稻纵卷叶螟的抗性

对药用野生稻杂交后代进行接虫试验和自然鉴定,研究药用野生稻与栽培稻杂交后代抗虫稳定性。结果表明:药用野生稻亲本Pc和种间杂交后代品系Ac鄄1、Ac鄄3对稻纵卷叶螟表现较高抗虫性,可为选育抗虫品种提供参考。     

转Bt基因水稻对水稻螟虫和稻纵卷叶螟的抗性

为明确转cry1Ab／cry1Ac基因汕优63水稻（汕优63／Bt水稻）对靶标害虫一二化螟、三化螟和稻纵卷叶螟的控制效果．通过室内生物测定和田间观察的方法对汕优63／Bt水稻对二化螟的致死性及其对三化螟和稻纵卷叶螟的抗虫效果进行了研究。室内离体植株测定结果表明,汕优63／Bt水稻对二化螟具有很好的抗性,1龄幼虫取食汕优63／Bt水稻48h和72h后的死亡率由31．5％上升到95．6％。3龄幼虫的死亡率由2．7％上升到67．9%。汕优63／Bt水稻对1龄幼虫的致死效应高于3龄幼虫,但没有二化螟能在汕优63／Bt水稻上完成世代发育。在田间。三化螟和稻纵卷叶螟在汕优63／Bt水稻上造成的白穗率和卷叶率分别为0.38％和0．24％。显著低于对照。表现出良好的抗虫性。     

利用回交转育培育黄淮稻区抗虫转基因水稻新品系

利用黄淮稻区主栽品种圣稻13、圣稻15、镇稻88为受体亲本,选择以籼稻明恢63为背景的转基因抗虫材料TT51(cry1Ab/1Ac)、T2A-1(cry2A)、T1C-19(cry1C)和以粳稻中花11为背景的转基因抗虫材料RJ-5(cry1C)为供体,分别进行杂交和多代回交。每一世代后代单株,通过涂抹Basta抗性筛选,结合PCR鉴定跟踪抗虫目的基因以及田间抗虫性鉴定、农艺性状选择,培育出来源于TT51带有cry1Ab/1Ac基因的抗虫稳定株系3个,来源于T2A-1带有cry2A基因的稳定株系2个,来源于T1C-19带有cry1C基因的稳定株系3个,来源于RJ-5带有cry1C基因的抗虫稳定株系2个。这些株系于田间均表现出很好的抗虫性状和优质丰产性状,为黄淮稻区抗虫转基因水稻育种奠定了基础。     

利用分子标记辅助选择培育转 Bt基因抗虫水稻

为培育转Bt基因抗虫水稻品种材料,以传统杂交的方法将3个Bt明恢63中的Bt基因cry1C*、cry2A*和cry1Ac/Ab,转育到水稻品种秀水123、湘晴、旱恢3号和沪旱1B中;以回交二代自交三代（BC2F3）水稻叶片为材料,利用分子标记辅助选择、田间除草剂筛选和试纸条检测方法,以获得新型转Bt基因株系。并在全生育期实行除不喷施农药外的正常田间管理的转基因植株的田间抗虫鉴定方法筛选出抗虫性良好、农艺性状优良的株系,为后续抗虫育种提供材料。 BC2 F3代PCR检测及试纸条检测的结果显示分别获得cry1C*和cry2A*基因的沪旱1B、秀水123和湘晴的纯合株系。同时,在田间自然诱发虫害条件下,转基因株系对稻纵卷叶螟虫表现出强抗性。     

农业转基因生物小常识(系列)

<正>(接上期)94.我国已发放生产应用安全证书的转基因抗虫水稻基本情况及应用前景如何?答:转cry1Ab/cry1Ac基因抗虫水稻"华恢1号"及杂交种"Bt汕优63"是由华中农业大学培育的高抗鳞翅目害虫转基因水稻品系。"华恢1号"的受体品种是水稻三系恢复系"明恢63",外源基因是由我国自主合成的杀虫蛋白cry1Ab/cry1Ac融合基因,其表达产物可以专一、高效地控制二化螟、三化螟和稻纵卷叶螟等水稻鳞翅目害虫。外源抗虫基因通过基因枪介导转化法导入,经多代选择获得能够稳定遗传表达的恢复系。"华恢1号"与"珍汕97A"所配组合被命名为"Bt汕优63"。     

抗虫转基因水稻对非靶标害虫褐飞虱取食与产卵行为影响的评价

 比较测定褐飞虱在转cry1Ab基因籼稻(B1、B6)和转SCK基因杂交稻恢复系(MSA)及各自亲本对照上的取食与产卵行为。在自由选择寄主植株条件下,褐飞虱于转cry1Ab基因籼稻和转SCK基因杂交稻恢复系上的着虫比率、产卵选择性和产卵量与各自对照嘉早935和明恢86相比均无显著差异,但取食总痕数除B1外则均显著高于对照。在非自由选择寄主植株条件下,褐飞虱不论于转cry1Ab基因籼稻上还是于转SCK基因杂交稻恢复系上,其取食总痕数均显著多于各自对照,而取食24 h后排泄的蜜露则恰反之。综合可见,3个供试抗虫转     

Impact Evaluation of Insect-Resistant Transgenic Rice on the Feeding and Oviposition Behavior of Its Non-Target Insect,the Brown Planthopper, Nilaparvata lugens(Homptera: Delphacidae)

The feeding and oviposition behavior of the brown planthopper (BPH), Nilaparvata lugens on two transgenic indica rice homogenous genotypes (B1 and B6) with cry1Ab gene from Bacillus thuringiensis and transgenic restored line of hybrid rice (MSA) with SCK gene (a modified CpTI gene) were measured, compared with those on their corresponding non-transgenic parental cultivars Jiazao935 and Minghui86 performed by BPH. Under the selection condition of host plants by BPH, loading percentage, oviposition preference and laying egg number of BPH both on transgenic cry1Ab rice and transgenic SCK rice were not significantly different from those on their controls, while their total number of probing wound caused by PBH expect for feeding on B1 plants was markedly more than that on the control. In contrast, under the non-selection condition, total number of probing wound caused by BPH on either transgenic cry1Ab rice or transgenic SCK rice was pronouncedly more than those on their controls. Conversely, their honeydew amount excreted by BPH after feeding for 24 h was significantly less than those on the control. As a conclusion, three tested transgenic rice genotypes with insect resistance acted adverse effect on BHP feeding, and no marked effect on BPH oviposition.     

哒嗪·茚虫威对水稻纵卷叶螟的室内毒力测定与田间防效

经室内毒力测定,茚虫威与哒嗪硫磷以1∶20复配对防治稻纵卷叶螟具有较高的毒力,其LC50为1.26 mg/L,共毒系数为217.28,增效显著。田间试验结果表明:21%哒嗪.茚虫威WP对稻纵卷叶螟具有较好速效性与持效性,杀虫效果和保叶效果均优于20%哒嗪硫磷EC,也高于或相近于15%茚虫威SC(安打),但成本明显低于15%茚虫威SC(安打)。适宜用量为1200~1500 g/hm2。     

稻纵卷叶螟主害代发生量与降雨关系的研究

针对稻纵卷叶螟主害代测报难的问题,通过对古田县１０ａ虫情资料和气象资料进行回归分析,指出：古田县稻纵卷叶螟主害代－第三（２）代的螟蛾迁入量与６月上,中旬雨日之和及降雨量之和呈正相关关系;蛾迁入后的１－２龄幼虫存活率与蚁螟盛孵高峰期的降雨强度呈负相关关系。     

转CmTreⅡ基因水稻RNAi效应的室内和田间抗性及遗传性鉴定

本研究采用农杆菌介导的遗传转化技术,将CmTreⅡ(膜结合型海藻糖酶基因一个靶位点)导入粳稻中花11号中,利用CmTreⅡ-dsRNA(含有膜结合型海藻糖酶基因一个靶位点的双链RNA)的沉默效应,沉默稻纵卷叶螟的膜结合型海藻糖酶,最终获得一批抗虫性较好的转基因纯合株系。研究中进一步检测了这些株系的室外卷叶率、白叶率以及室内抗虫性。采用实时荧光定量PCR(RT-q PCR)检测转基因水稻室内抗虫性CmTre2基因的相对表达量。通过RT-PCR技术检测了转CmTreⅡ基因水稻的遗传性。结果显示:在室外抗虫性试验中,稻纵卷叶螟对水稻的取食量明显下降,转CmTreⅡ基因水稻的卷叶率和白叶率分别为13.40%和12.47%,相比对照组分别下降了11.32%和10.10%;在室内抗虫性试验中,RT-q PCR检测结果表明,稻纵卷叶螟在取食转CmTreⅡ基因水稻的96 h后,CmTre2基因的相对表达量比对照组下降了29.00%;7 d后,实验组的死亡率为56.67%,相比对照组增加了46.67%。在遗传性试验中,检测发现转CmTreⅡ基因水稻的遗传性良好。因此本研究成功鉴定了转CmTreⅡ基因水稻对稻纵卷叶螟的抗虫性以及遗传性。     

Toxicity of Bacillus thuringiensis Crystal Toxins to Field Populations of Rice Leaf Folder, Cnaphalocrocis medinalis （Guenee） and Establishment of Baseline Susceptibility to Cry1Ab

Eight insecticidal crystal proteins of Bacillus thuringiensis, CrylAa, CrylAb, CrylAc, CrylB, Cry2Aa, CrylC, CrylDa and Cry 1Ea were assessed for toxicity against 1 st instar larvae of rice leaf folder, Cnaphalocrocis medinalis （Guenee） at 48 HAT and 72 HAT. Bioassay results depicted CrylAa was the most toxic （LCso 2.35 ppm） followed by CrylBa （LCso 8,50 ppm） and CrylAb （LCso 8.73 ppm） at 48 HAT, whereas, at 72 HAT CrylAb proved to be highly toxic （LC50 0.50 ppm） followed by CrylAa （LCso 4.07 ppm）, CrylAc （LCso 4,84 ppm） and CrylBa （LCso 6.42 ppm）. Toxins Cry2Aa, CrylCa, CrylDa and CrylEa did not resulted in any mortality at 48 HAT and 72 HAT, respectively. Baseline estimates for CrylAb against 1st instar larvae of C. medinalis sampled from seven geographical locations revealed variation in LC50＇s from 0.37 ppm to LC50 16.25 ppm at 48 HAT and LC50 0.50 ppm to LC50 6.49 ppm 72 HAT, respectively with relative resistance ratios of 44-fold and 13-fold at 48 HAT and 72 HAT over the susceptible population.     

转cry1C~*籼型抗虫节水抗旱稻的获得及鉴定

通过农杆菌介导的遗传转化方法,将cry1C*基因导入籼型节水抗旱稻品种‘旱恢3号’中。通过对Basta抗性植株的PCR筛选和Southern检测证实,cry1C*基因已整合到受体品种中;田间自然感虫试验显示,转基因植株对稻纵卷叶螟具有明显的抗性。     

转Bt基因水稻生长期几种重要成分含量的变化研究

 对Bt水稻汕优63及其非转基因亲本汕优63不同生长期几种重要成分的含量进行了分析，以期为转Bt基因水稻的生态学和安全性评价提供基础代谢方面的依据。结果表明，在抽穗期，Bt水稻和非Bt水稻茎秆和叶片中大部分氨基酸的含量差异显著或极显著；在大部分生长期，Bt水稻和非Bt水稻氮、磷和硅的含量差异显著或极显著，但它们的变化趋势基本一致，氮和磷的含量在拔节期之后均呈下降趋势，而硅的含量则随水稻的生长发育呈上升趋势；在水稻生长前期，Bt水稻可溶性糖和还原糖的含量比非Bt水稻低，但在后期比非Bt水稻高，且差异均显著或极显著。