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。     

转cry1Ab基因抗虫水稻的培育

采用农杆菌介导的遗传转化法,将cry1Ab基因导入优良三系恢复系明恢63,共获得了92个独立转化株,其中13株为单拷贝。通过发芽试验,获得了11个单拷贝转基因纯合系。ELISA检测结果表明:不同株系其Bt蛋白含量不一样,但杂种的Bt蛋白含量与其亲本一致。室内人工接虫试验及田间抗虫性试验初步表明:5个纯合株系表现高度抗性,且农艺性状与原品种没有显著差异。由此说明,所获得的这些单拷贝转基因株系可作为育种材料,用于抗虫水稻的培育。     

抗虫基因cry1Ab／Ac在水稻杂交转育后代中的表达效应

以转入了Bt基因cry1Ab/Ac的水稻品系TT51为供体,与10个恢复系杂交。通过分子检测,并结合田间的抗虫性观察,筛选出农艺性状良好的转基因纯合株系。抗虫基因在所有的杂交组合后代中按照孟德尔规律遗传,但是不同遗传背景下的表达量有很大差异。 Cry1Ab/Ac蛋白含量维持原有水平的株系对螟虫表现出良好的抗性,蛋白含量降低的株系则受到轻微的危害。纯合株系的部分农艺性状发生变异,其程度与Cry1Ab/Ac蛋白含量有关。结果为利用杂交转育培育优良抗虫水稻提供依据。     

3种ELISA法定量检测转cry1Ac基因水稻Cry1Ac蛋白的比较研究

用从细菌中分离的纯品CryIAe蛋白作为抗原成功制备出了效价较高的CryIAe蛋白的兔多抗，对制备的抗体的免疫学分析表明，其与CryIAc有极显著的免疫交叉反应，并在对转cryIAc基因水稻的检测中具有良好的特异性。用戊二醛一步法对纯化的IgG进行了碱性磷酸酶标记。应用制备的抗体进行了直接法、间接法和双抗夹心法等ELISA方法检测转cryIAc基因水稻中Bt的含量，结果表明直接法和间接法ELISA只能定性而不能定量测定转cryIAc基因水稻，而双抗夹心法是一种比较理想的定量检测水稻中Bt含量的方法。同时确定了双抗夹心法的各项具体条件。     

转基因抗虫水稻秀水134-Bt和非转基因亲本的稻米主要品质性状与淀粉链长分布比较

秀水134-Bt是以‘秀水134'为受体材料,通过根癌农杆菌介导的遗传转化方法导入抗虫基因cry1Ac1获得的转基因纯合品系,本研究对抗虫基因水稻秀水134-Bt与其原亲本‘秀水134'稻米的品质性状、理化特性及支链淀粉链长分布进行了比较分析。结果发现:转基因水稻秀水134-Bt与非转基因亲本‘秀水134'非常相似,稻米主要品质性状包括外观品质、碾磨品质、直链淀粉含量、胶稠度、淀粉黏滞性及支链淀粉的链长分布等食用品质方面基本相同,说明在水稻遗传转化操作过程中,TDNA插入并未显著改变原亲本稻米的主要品质特性。     

转cry1Ab/cry1Ac基因水稻TT51-1中外源基因多重PCR检测方法

针对转cry1Ab/cry1Ac基因抗虫水稻(Oryza sativa L.)TT51-1及其回交后代中外源基因的检测建立了一种三引物多重PCR检测方法。结果表明,三引物PCR体系可以准确区分cry1Ab/cry1Ac基因纯合、杂合和阴性三种基因型,纯合体中只扩增出一条298 bp片段,阴性材料中只扩增出一条787 bp片段,杂合体中同时扩增出298 bp片段和787 bp片段。该体系的建立为利用TT51-1进行抗螟虫水稻分子育种提供了一个简便有效的基因鉴定技术。     

转cry1Ac+CpTI基因水稻对大螟的致死和亚致死效应

 【目的】研究转cry1Ac+CpTI基因水稻对大螟的致死和亚致死效应,为转基因抗虫水稻的生态风险评价提供依据。【方法】采用活体取食生测的方法系统研究苗期、分蘖拔节期、孕穗期和灌浆成熟期4个生育期的转cry1Ac+CpTI基因水稻KF6和ⅡYouKF6对大螟的致死和亚致死效应。【结果】两转基因水稻在苗期对大螟的致死效应最为明显,其对50%和100％个体的致死作用时间最短,大螟在该生育期的转基因水稻上取食3 d及6 d后,校正死亡率最高;其次为分蘖拔节期,两转基因水稻在4.0 d和10.0 d内能分别对50%和100%的大螟个体产生致死作用,在该生育期的两转基因水稻上取食6 d 后,校正死亡率均明显高于孕穗期和灌浆成熟期;KF6在孕穗期对大螟的致死效应显著下降,其对50%大螟个体的致死作用时间显著延长,且取食6 d 后的校正死亡率也显著下降。但ⅡYouKF6对大螟的致死效应并没有明显下降;两转基因水稻在灌浆成熟期对大螟的致死效应显著下降,对50%大螟个体的致死作用时间显著长于其它生育期,取食3 d和6 d后的校正死亡率均显著低于其它生育期;部分大螟能在转基因水稻的孕穗期和灌浆成熟期完成个体发育。不同生育期的两转基因水稻对大螟的亚致死效应也存在显著差异,取食苗期和分蘖拔节期的转基因水稻能抑制大螟幼虫和蛹的发育,降低化蛹率,但对羽化率没有显著影响;取食孕穗期的转基因水稻能显著抑制大螟幼虫的发育,但对蛹历期、化蛹率和羽化率均无影响;灌浆成熟期的转基因水稻对幼虫和蛹的发育速率、化蛹率和羽化率均无明显影响。在任一生育期的转基因水稻上取食,均能降低大螟幼虫的体重和蛹重,但不影响成虫的生殖力。【结论】不同生育期的转基因水稻,对大螟的致死和亚致死效应存在显著差异,随生育期的增加,致死和亚致死效应逐渐减弱。     

转Bt cry1Ah/cry1Ie双价基因抗虫玉米的研究

构建了含有人工改造的抗虫基因Bt cry1Ah、cry1Ie和耐除草剂基因2mG2-epsps的植物表达载体pMUHUESGM,利用基因枪法将表达盒片段转化玉米愈伤组织,以2mG2-epsps基因为筛选标记基因,经草甘膦异丙胺盐筛选获得24株T0代再生植株,其中PCR检测阳性植株有20株。T0和T1代植株的分子检测结果证明了外源基因已经整合到玉米基因组中并能够稳定遗传和表达,转基因株系在田间生物活性检测中表现出较好的抗虫性,这为培育抗虫玉米新品种提供了参考,同时本研究中采用了基因枪片段转化法,提高了转基因的生物安全性。     

转cry1Ac基因玉米对地表节肢动物群落的影响

[目的]明确转cry1Ac基因玉米对大田节肢动物群落多样性的影响,为转基因作物的生物安全性评价提供一定的理论依据.[方法]以转cry1Ac基因玉米BT799、非转基因亲本玉米Z58和当地常规品种ZD958为试验材料,采用陷阱法定期调查玉米田间主要节肢动物的种类和发生数量,通过分析比较3个玉米品种田间节肢动物群落、多样性...     

转Bt Cry1Ac基因抗虫棉花外源基因漂移研究

【目的】研究转Bt Cry1Ac基因棉花外源基因漂移规律,为转基因棉花生态安全性评价提供依据。【方法】2014年在吐鲁番市和2015年在库尔勒市,利用小区试验种植转基因棉花,翌年利用卡那霉素抗性检测结合分子检测的方法检测外源基因的漂移。【结果】在距离转基因棉花小区边缘1~120 m均能检测到含有外源基因Cry1Ac。SGK321种子漂移率最大漂移率是向南方向距离转基因棉花小区边缘1 m处,漂移率为5 %;GK19最大漂移率是向西方向达到了10.09 %。以方向因素和距离因素建立Cry1Ac基因漂移Logistic回归预测模型,方向和距离对种子漂移都有显著影响(P <0.05),但方向和距离两个因子并不能最终决定外源基因的漂移率。【结论】转基因棉花外源基因漂移率受方向和距离的影响,但最终决定外源基因的漂移率,并不是方向和距离联合作用的结果。     

转Bt基因抗虫水稻的研究进展

介绍了Bt基因及转Bt基因抗虫水稻的作用机理,综述了转Bt基因水稻的研究概况,分析了转Bt水稻的生物安全性,并展望了Bt水稻的发展趋势,以期为Bt水稻的安全性评价及大规模商业化种植提供参考。     

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Bt cry1F基因抗虫玉米对米蛾生长发育的影响

采用转Bt cry1F基因的32A91、32W09和X1132X 3个玉米品种及其对应的3种非转基因玉米为试材,分别饲养米蛾幼虫,比较转基因和非转基因玉米对米蛾生长发育的影响.结果表明,转cry1F基因玉米对米蛾幼虫存活率的影响均表现为显著降低;转基因玉米32W09饲养的米蛾成虫羽化率显著低于非转基因玉米XY420饲养...     

转Bt cry1F基因抗虫玉米对亚洲玉米螟幼虫存活率的影响

以不同用量的转Bt crylF基因抗虫玉米饲养亚洲玉米螟幼虫,研究人工饲料中转基因玉米对其存活率的影响。结果表明,随着人工饲料中转基因玉米用量的增加,亚洲玉米螟幼虫的存活率逐渐下降,在用量为100%处理时幼虫存活数仅3～5头,存活率仅15%～20%;在对照玉米处理中,4个处理的幼虫存活数均较高,为16～19头,存活率均在69%以上。转基因玉米处理的幼虫存活数与对照玉米处理相比,两者差异显著。     

转cry1Ab基因水稻对二化螟幼虫的致死和亚致死效应

测定了转cry1Ab基因水稻"克螟稻1号"对二化螟幼虫的致死和亚致死作用.结果表明,1龄、3龄、5龄幼虫持续取食"克螟稻1号"时,死亡率极高,5龄虽存活了较长时间,但不能正常化蛹.而当取食"克螟稻1号"一段时间后,改以亲本对照"秀水11"为食时,除在初期死亡较多外,死亡率不随时间而显著上升,能存活至下一龄期,部分还可化蛹,且幼虫总的历期与对照组差异不显著.幼虫取食一定时间的"克螟稻1号"后改食对照时,除1龄外,3龄和5龄幼虫经处理后所得的蛹均能羽化,其中3龄幼虫经处理后所得的成虫体重和体长与对照组差异不显著,而5龄幼虫经处理后所得的成虫体重和体长均显著低于对照组,但羽化率和产卵量并不显著低于对照组.     

转Bt基因抗虫杂交水稻亲本8个农艺性状配合力及遗传力分析

4个稳定转Bt基因恢复系和6个不育系组成4×6不完全双列杂交,对8个主要产量农艺性状进行了配合力分析。结果表明,恢复系和不育系各产量农艺性状的配合力方差均达到显著差异。一般配合力(GCA)表明昌恢T025 T、R205选T、C815S、乡泰A的GCA配合力高。特殊配合力(SCA)效应分析表明C815S/昌恢121T、乡泰A/R205选T、野香A/昌恢T025T、乡泰A/昌恢T025T的SCA表现好,这4个F_1后代是单株产量优良的杂交组合。基因型方差贡献率分析表明结实率、千粒质量主要受基因加性效应影响,有效穗数、穗长、实粒数、总粒数、单株产量主要受特殊配合力(SCA)的影响。实粒数、总粒数、单株产量主要受母本影响,其他性状则由父母本共同决定。有效分蘖、总粒数的狭义遗传率较低,受遗传因素影响较小,要在晚代或间接选择才有效。     

转Bt抗虫基因水稻生物安全性探讨

随着商业化转Bt基因水稻的推广和应用,其对生态系统造成的潜在危害日益引起人们的重视.本文综述了转Bt抗虫基因水稻在食品安全方面和生态安全方面(土壤微生物群落及酶活性、非靶标生物、害虫对转Bt基因水稻的抗性)的潜在影响,以期为我国转Bt基因水稻的环境安全管理和可持续发展提供科学依据.     

转cry1Ab基因水稻对二化螟幼虫的致死和亚致死效应

测定了转cry1Ab基因水稻“克螟稻1号”对二化螟幼虫的致死和亚致死作用．结果表明，1龄、3龄、5龄幼虫持续取食“克螟稻1号”时，死亡率极高，5龄虽存活了较长时间，但不能正常化蛹．而当取食“克螟稻1号”一段时间后，改以亲本对照“秀水11”为食时，除在初期死亡较多外，死亡率不随时间而显上升，能存活至下一龄期，部分还可化蛹，且幼虫总的历期与对照组差异不显．幼虫取食一定时间的“克螟稻1号”后改食对照时，除1龄外，3龄和5龄幼虫经处理后所得的蛹均能羽化，其中3龄幼虫经处理后所得的成虫体重和体长与对照组差异不显，而5龄幼虫经处理后所得的成虫体重和体长均显低于对照组，但羽化率和产卵量并不显低于对照组．     

转基因抗虫水稻的研究进展

本文综述了转基因抗虫水稻国内外研究的最新进展,阐述了利用生物工程技术进行转基因的程序和技术方法,指出了当前国内外转基因抗虫水稻研究存在的问题,提出了转基因抗虫水稻对人类安全性问题、昆虫产生抗性问题,并从基因构建、启动子选用等方面提出了解决途径     

转双价抗虫抗除草剂基因(Cry1Ac+EPSPS)棉与非转基因棉生物学特性差异的研究

以双价抗虫抗除草剂基因(Cry1Ac+EPSPS)棉为观察品种,非转基因棉赣棉11号为对照品种,进行了棉花生育性状、产量性状等的比较和评价研究。结果表明:与对照品种相比,双价抗虫抗除草剂基因棉在成铃至吐絮期株高增长显著(超速6.6～9.1 cm);在盛铃期之前成铃变缓极显著(少10.7个铃);花铃期至盛铃期果枝层生成慢显著(少1层);果枝角度变大极显著(大2.1°);主茎节距拉长极显著(长0.6 cm);叶色加深显著;衣分率降低极显著(低1.7%);籽指升高极显著(高1.77 g);纤维整齐度指数升高显著(高1.325%);纺纱均匀指数增加显著(增7.5);籽棉、皮棉、霜前籽棉、霜前皮棉均减产极显著。初步评价:双价抗虫抗除草剂基因棉的生育性状、产量性状较差,纤维纺纱性状较好,推广种植性较差。