不同棉花品种对棉蚜羧酸酯酶活性影响的研究

对取食不同棉花品种后棉蚜羧酸酯酶比活力测定结果表明：不同棉花品种对棉蚜羧酸酯酶活性影响较大，并且能影响棉蚜羧酸酯酶对底物的活性。棉蚜取食高抗品种后，总的羧酸酯酶活力提高，并且酶活力与单宁的含量呈不显著的正相关（ｒ＝０．７８７）。这种相关性表明棉花中的单宁的含量可能是影响棉蚜外源解毒酶活性提高的一个因素，同时棉蚜羧酯酯酶的活性也是衡量棉花抗性的一个指标。     

棉花叶片中棉酚和单宁含量与绿盲蝽抗性的关系

 通过网室抗性鉴定和室内测定分析,系统研究了不同棉花品种（系）对绿盲蝽的抗性水平及棉花叶片棉酚和单宁含量与绿盲蝽抗性的关系。结果表明,不同棉花品种（系）叶片棉酚和单宁含量在不同时期存在差异;花铃期叶片棉酚和单宁含量与绿盲蝽抗性存在显著正相关,棉酚、单宁含量越高,棉花对绿盲蝽的抵抗作用越强。     

棉花色素腺体和棉酚对棉铃虫抗药性的诱导作用及其酯酶同工酶谱分析

本研究以3对陆地棉色素腺体近等基因系为材料,结合不同棉酚含量的半人工饲料,研究棉花色素腺体和棉酚对棉铃虫抗药性的诱导作用。结果表明,取食于有色素腺体棉叶的棉铃虫,其抗药性显著高于取食于相应的无色素腺体近等基因系棉叶的棉铃虫,色素腺体可诱导棉铃虫对菊酯类和有机磷类农药产生抗药性。不同棉酚含量的半人工饲料试验结果表明,在一定范围内,棉铃虫的抗药性随饲料中的棉酚含量的增加而增加,当棉酚含量超过0．3％时,初孵棉铃虫难于饲养成活。棉铃虫体内酯酶同工酶谱分析结果表明,色素腺体对棉铃虫体内酯酶同工酶谱的谱带数无显著影响,但对其中一些谱带的宽度和颜色有一定程度的影响;棉酚的作用与色素腺体相似,但饲以0．225％的棉酚的棉铃虫体内出现两条新的谱带。经鉴定,新出现的谱带为羧酸酯酶。     

棉花品种对棉铃虫体内酶活性的影响

取食不同品种棉叶的棉铃虫，其体内羧酸酯酶，乙酰胆酯酶、谷胱甘酞－Ｓ－转移酶的活性不同，用新复极差法测验，解毒酶活性差异显著。取食高抗品种棉叶的棉铃虫，其羧酸酯酶，谷胱甘肽－Ｓ－转移酶的比活力较大，而取食感虫品种叶片的棉铃虫，其比活力较小，由于食料不同，高效氯氰菊酯、辛硫磷对羧酸酯酶，辛硫磷对乙酰胆碱酯酶活性的抑制力也不同。     

绿盲蝽危害后转Bt基因棉花嫩叶的几个生理指标变化特征分析

 以转Bt基因棉品系苏抗310和其轮回亲本泗棉3号为材料,研究绿盲蝽危害后转Bt基因棉花顶部嫩叶的几个相关生理指标的变化特征。结果表明：绿盲蝽危害后,棉花顶叶的叶绿素、可溶性蛋白和游离氨基酸含量显著降低,说明绿盲蝽危害后,棉花顶部嫩叶氮代谢受到一定破坏,引起叶绿素含量的下降,这对叶片成熟后光合作用是不利的。棉花顶部嫩叶受危害后,缩合单宁含量提高和苯丙氨酸解氨酶（PLA）活性增强,表明棉花植株抵御盲蝽危害能力提高,但转Bt基因棉品系顶部嫩叶缩合单宁含量和PLA活性低于非转Bt基因棉品种;即使是绿盲蝽危害后的顶部嫩叶也均未达到非转Bt基因棉品种正常水平,这可能是导致转Bt基因棉盲蝽危害加重的原因之一。棉花顶部嫩叶受害后,非转Bt基因棉泗棉3号可溶性糖含量降低,而转Bt基因棉品系苏抗310升高;非转Bt基因棉品种受绿盲蝽危害后顶部嫩叶可溶性糖含量降低,不利于绿盲蝽的发生,而转Bt基因棉品系受危害后顶部嫩叶可溶性糖含量上升,不利于对绿盲蝽的危害控制,这可能是转Bt基因棉绿盲蝽危害重于非转Bt基因棉的又一原因。     

转Bt基因棉不同品种杀虫蛋白季节性表达及其对棉铃虫的控制作用

实验室条件下研究了不同品种转Bt基因棉花对棉铃虫抗性的差异、不同生育期棉花抗虫性的变化及Bt毒蛋白季节性表达。结果显示,不同品种转Bt基因棉在不同发育阶段,其棉叶均有阻止棉铃虫取食的作用,表现了明显的抗性,但其抗性强弱存在明显差异。DP 99B抗性表现最好,Hanza154抗性相对较差,6 d平均校正死亡率分别为89.23%和75.91%。转基因棉不同品种对棉铃虫的抗性在时间上呈现动态变化,以植株发育阶段划分,表现为蕾期盛花期花铃期铃期。ELISA测定结果表明,Bt毒蛋白在转基因棉不同器官中的含量差异显著,叶片中Bt毒蛋白的表达量显著大于其它组织器官。随着棉花生长发育的推进,叶片(鲜重)中Bt毒蛋白含量则明显降低,表现为七叶期三叶期蕾期铃期花铃期。     

对Bt毒蛋白不同抗性水平棉铃虫品系的生物学研究

用对Bt毒蛋白(Cry1Ac)具有一定抗性水平的安阳品系和相对敏感的新疆品系棉铃虫进行Bt毒蛋白(Cry1Ac)的室内毒力测定结果表明,两品系的LC50值分别为8.7645g·L 1和0.2547g·L 1,前者是后者的34.4倍。用转Bt基因抗虫棉中棉所29和常规棉花品种中棉所35蕾期的倒3叶饲养安阳品系和新疆品系棉铃虫的初孵幼虫(孵化后24h),结果表明:两个棉铃虫品系在取食抗虫棉后的累计校正死亡率在1～2d内差异不明显;新疆品系棉铃虫在转Bt基因抗虫棉上发育的最高龄期为4龄,其比率为6.7%;而安阳品系部分棉铃虫能够在转Bt基因抗虫棉上完成生长发育,其4龄幼虫的比率为45.5%,5、6龄幼虫的比率分别为12.6%和3.8%,有1.6%的幼虫能够正常化蛹;用常规棉棉叶饲养的安阳品系和新疆品系棉铃虫各龄幼虫的发育历期差异不显著,而用转Bt基因抗虫棉棉叶饲养的安阳品系棉铃虫幼虫的发育历期与新疆品系虽然差异不显著,但前者的发育历期均短于后者。     

棉花叶片营养价值差异与抗螨性

本文评价了棉花叶内营养物质和次生物质如：全氮，可溶氮，棉酚和单宁含量与抗螨性的关系。棉叶螨在苗期叶片上比在花铃期叶片上有更高的增殖力，这与花铃期叶片内含有更高的增殖力，这与花铃期叶片内含有更高的单宁含量和更低的氮素含量有关。抗螨品系川９８－１９在苗期有很强的生长势和低的可溶氮含量。在中棉所１２苗期叶片匀浆液稀释８倍的人工膜系统内加０．５％单宁对叶螨有强烈的排拒性。     

转Bt基因棉对朱砂叶螨适合度的影响

 在室内利用培养皿叶碟饲养法研究了朱砂叶螨在转Bt基因棉叶和常规棉叶上连续饲喂时各代种群增长的情况。结果表明,经过12代的饲养后,与常规棉相比,转Bt基因棉对朱砂叶螨的净增殖率、内禀增长率、平均寿命、种群加倍时间等生命参数无显著影响,显示出在短期内转Bt棉的种植均不会明显地表现出对朱砂叶螨种群的增长呈有利或有害的迹象。     

陆地棉色素腺体与不同棉酚旋光体含量之间的相关性研究

【目的】研究不同基因型棉花不同器官的色素腺体与棉酚旋光体含量之间的相关性。【方法】以6个陆地棉材料中棉所12、中棉所12(无)、珂字棉312、珂字棉312(无)、IF11和冀棉14为对象,精确测定主要器官的色素腺体密度和大小,并采用柱前衍生拆旋方法进行高效液相色谱分析,测定其相应的棉酚旋光体含量,然后对色素腺体和棉酚旋光体含量进行相关性分析。【结果】低酚棉全株无色素腺体,但在各器官中仍能检测到低于0.02%(质量分数)的少量游离棉酚存在。有酚棉各器官均具有典型的色素腺体,其中棉仁的色素腺体最密,苞叶最稀;色素腺体大小(直径)以铃壳最大,花瓣和棉仁最小。不同器官中,总棉酚含量以棉仁最高,苞叶最小;棉仁和花瓣的右旋棉酚含量大于左旋棉酚,而萼片、铃壳、上部叶、中部叶和下部叶的左旋棉酚含量大于右旋棉酚。有酚棉的色素腺体密度与大小之间呈极显著负相关;而总棉酚含量与不同棉酚旋光体含量之间,以及左右旋棉酚含量之间呈极显著正相关。色素腺体密度与总棉酚含量以及不同棉酚旋光体含量之间呈极显著的正相关,而色素腺体大小与右旋棉酚含量之间呈显著的负相关。【结论】棉仁与花瓣的总棉酚含量存在高度的相关性,因此,可以通过花瓣的棉酚含量来判断棉仁的棉酚含量。     

The Occurrence of Non-target Pests in Bt Cotton Fields in Hebei,Shandong and Henan Provinces

The occurrence and damage caused by whiteflies, cotton aphids, cotton thrips, mirid bugs, and cotton spider mites in the Bt cotton field, including 18 monitoring sites distributed in Hebei, Shandong, and Henan Provinces, were investigated from 2011 to 2012. In order of incidence of plants with pests, it showed that: whitefly (99.17%) > cotton aphids (98.33%) > cotton thrips (74.58%) > mirid bugs (43.10%) > cotton spider mites (20.95%). Compared with other pests, whiteflies had a highest incidence in the flower and boll stage of Bt cotton in Henan Province, and mirid bugs and cotton spider mites mainly occurred in the flower and boll stage in Hebei Province. Conversely, cotton aphids and cotton thrips showed the highest incidence at the bud stage in Hebei and Shandong Provinces, respectively. The results indicated that non-target pests showed significantly different occurrence and damage rates in various developmental stages of Bt cotton in different regions.     

Preliminary Study on the Sourcesink Relationship of Bt Transgenic Cotton

以转Ｂｔ基因抗虫棉中棉所３０（ＣＣＲＩ３０）及其对照品种中棉所１６（ＣＣＲＩ１６）为材料,在大田和温室盆栽条件下初步研究了Ｂｔ抗虫棉源库器官的发育特点和源库关系。试验结果表明,转Ｂｔ基因抗虫棉中棉所３０的光合叶面积及根系活力均低于对照品种中棉所１６,源器官的功能较为低下;但前者库器官的活性较强,对同化物的竞争能力高于后者。虽然中棉所３０在盛花期和结铃期提高了叶片中１４Ｃ同化物的输出率,但仍然不能从根本上解决源器官的制造能力和库器官需要之间的矛盾。文中提出了Ｂｔ抗虫棉生产中栽培措施的主攻方向。     

不同基因型棉花地上部干物质积累对氮素的响应

选取有代表性的3个棉花品种(美国抗虫棉33B、常规棉中棉所12和抗虫杂交棉中棉所46),在大田试验条件下测定不同施氮处理下(0、90、180、270、360kg.hm-2)的叶面积指数(LAI)、地上部干物质量和植株氮浓度的动态变化。运用指数线性生长模型对棉花地上部干物质积累过程进行模拟,并用幂函数模拟棉花氮稀释效应。结果表明:(1)棉花地上部干物质增长过程可以用指数线性模型模拟,模型参数能较好地反映基因型和氮肥处理对地上部干物质积累的影响。(2)棉花地上部氮浓度随干物质的增长而降低,模型能较好地反映不同基因型棉花氮素吸收能力的差异。(3)通过对棉花地上部干物质增长和氮稀释效应的模拟分析,认为田间最佳施氮水平为180kg.hm-2,过量施氮对3个棉花品种的干物质积累和地上部植株氮素吸收增加无明显影响。     

不同类型棉花品种对扶桑绵粉蚧个体发育特征及其适应性的影响

 研究了转基因、非转基因等6个不同棉花品种以及棉叶中可溶性糖、可溶性蛋白、棉酚含量对扶桑绵粉蚧生长发育、繁殖特性的影响,结果表明：扶桑绵粉蚧在各品种棉花上都能危害,且在发育历期、产卵量和存活率等方面均存在明显差异。中棉所41上扶桑绵粉蚧产卵量、寿命、净增殖率R₀、内禀增长率r_m与周期增长率λ数值最大,种群加倍时间DT值最小,为该虫最适宜棉花品种;而中棉所59上产卵量、寿命、R₀、r_m、λ值最小,死亡率与DT值最大,为该虫最不适宜品种。嫩叶棉酚含量与2龄若虫历期成极显著正相关,棉酚含量与扶桑绵粉蚧寿命、产卵量显著负相关,表明棉酚对扶桑绵粉蚧生长发育有重要影响,并对该虫繁殖、存活能力有一定抑制作用。     

陆地棉抗虫品种不同年份间农艺性状的比较

笔者对3个陆地棉抗虫品种在两年间的农艺性状和纤维品质性状进行了研究。结果表明,3个抗虫棉品种的产量性状年份间表现基本一致,而纤维品质性状差异较大。新棉33B在3个抗虫棉品种中产量性状表现最好。品种与年份的互作极为显著,2002年新棉33B在籽棉产量和皮棉产量上显著高于对照品种中棉所12号,而在2003年则与对照品种产量相当。JS166在单株籽棉产量和单株皮棉产量、单株铃数、单铃重等性状上两年间表现均较好,2003年还有较低的蕾铃脱落率。99035两年间在产量性状上与对照相比略有提高,但差异并不明显。所有3个抗虫棉品种2002年的纤维品质指标与对照相当,而2003年纤维长度和纤维整齐度明显高于对照。     

双价转基因抗虫棉中棉所45的丰产性及生理特性研究

以抗虫棉33B和sGK321为对照品种,研究了双价转基因(Bt CpTI)抗虫棉中棉所45的农艺性状、生理生化特性及产量和纤维品质特性.结果表明:虽然中棉所45的营养生长速率低于33B和sGK321,但其生殖生长速率高于33B和sGK321;中棉所45的CAT和POD活性高于sGK321,低于33B,中棉所45的SOD活性和叶绿素含量显著高于33B和sGK321,而MDA含量低于33B和sGK321;表明中棉所45的抗氧化酶活性较强.中棉所45结铃性强,铃大,衣分高,因而其产量高,纤维品质好.由此说明,中棉所45生长发育协调性较好,叶功能好,早熟不早衰,具有较高的丰产性和抗逆性.     

新疆北部地区转Bt基因棉外源杀虫蛋白表达时空动态研究

 为研究新疆北部地区转Bt基因棉外源杀虫蛋白时空表达规律,2009年和2010年以中棉所43、GK62、GK19和sGK321等4个转Bt基因抗虫棉为试验材料,利用ELISA技术对其不同器官的Bt杀虫蛋白进行测定。结果表明：年度间不同转基因抗虫棉品种Bt 杀虫蛋白时空变化趋势基本一致,只是2年的Bt杀虫蛋白表达量不同,有些品种年度间差异明显;Bt杀虫蛋白含量因棉花器官的不同和棉花生育期的变化差异较大。各品种中Bt杀虫蛋白含量随棉花生育期的推进呈逐渐下降的趋势,以子叶期的子叶中的含量最高,子叶期、3叶期和7叶期的顶叶中的Bt杀虫蛋白含量明显高于现蕾期、开花期、结铃期和吐絮期的顶叶、蕾、花瓣和幼铃;棉蕾在现蕾期的Bt杀虫蛋白含量高于开花期和结铃期;花瓣在开花期的Bt杀虫蛋白含量高于结铃期。在现蕾期,顶叶中的Bt杀虫蛋白高于棉蕾;在开花期,棉蕾中的Bt杀虫蛋白含量高于顶叶,后者又高于花瓣;在结铃期,嫩叶与棉蕾中的Bt杀虫蛋白含量高于花瓣与幼铃。研究结果说明转Bt基因棉花Bt杀虫蛋白的表达水平受棉花器官种类、棉花生育期、棉花品种和种植年份的影响。     

Preliminary Screening of Low Nitrogen-Tolerant Cotton Genotypes at Seedling Stage

[Objective] The aim of this study was to screen cotton varieties (lines) able to tolerate low nitrogen conditions, thereby tapping the potential of cotton to absorb and utilize nitrogen. [Method] This study analyzed the differences and correlations between the main cotton agronomic traits under two nitrogen levels using the sand culture method and 270 cotton varieties from different generations in three major cotton regions as materials. Principal component analysis and the membership function method were used to screen for low nitrogen-tolerant cotton varieties. [Result] The seven agronomic traits of 270 varieties varied greatly with different nitrogen levels. The coefficients of variation were all above 10 except for the SPAD value in four batches, and root biomass and cotton plant biomass in the first batch under low nitrogen level. The variation coefficient of nitrogen accumulation reached 60.02. The maximum relative value of SPAD, leaf area, and root biomass was greater than 80% in the first batch. The maximum relative values of SPAD, plant height, root biomass, shoot biomass, and cotton plant biomass were greater than 80% in the third and fourth batches, indicating that there are low nitrogen-tolerant genotypes in the selected materials. [Conclusion] Preliminary screening identified 32 low nitrogen-tolerant cultivars, including CCRI 35, CCRI 69, Yumian 12, Xinluzao 12, and Xinluzao 23. Furthermore, 32 varieties sensitive to nitrogen stress, including CCRI 64, CCRI 662, Xinluzhong 15, and Xinluzao 53, were identified.     

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。