转Epsps基因大豆RR47对常规除草剂耐性的室内测定

通过室内盆栽转Epsps基因大豆RR47、受体大豆SW47和对照大豆吉育84,分别对其进行常规除草剂乙草胺、精禾草克与咪草烟混用和目标除草剂草甘膦的不同水平处理。结果表明:①对常规除草剂转基因大豆RR47和受体大豆SW47之间耐性基本相同,而转基因大豆RR47和受体大豆SW47比对照大豆吉育84对常规除草剂的耐性弱。表明不同大豆品对常规除草剂的耐性存在差异,与抗草甘膦基因的转入无关。②对目标除草剂草甘膦转基因大豆RR47的耐性极高,具有垂直抗性。受体大豆SW47和对照大豆吉育84对目标除草剂草甘膦无耐性。表明转基因大豆RR47与非转基因大豆SW47和吉育84有本质的区别,可以通过转基因技术获得新的性状。     

转2mG2-epsps基因耐草甘膦玉米T抗-4对非靶标除草剂的耐受性评价

【目的】以优异的耐草甘膦转基因玉米转化体T抗-4和未转化的受体自交系18599为材料,开展T抗-4综合农艺性状评价以及对非靶标除草剂的耐受性评价。【方法】对田间主要农艺性状表型及产量性状进行调查和分析。【结果】T抗-4主要农艺性状与18599相比,在植物形态学上基本无差异。本研究选取常规玉米田间普遍施用的除草剂烟嘧磺隆和硝磺草酮-莠去津,常规玉米敏感的除草剂精喹禾灵以及非选择性、灭生性除草剂草铵膦作为非靶标除草剂,通过人工喷施1和2倍的田间推荐剂量,在田间受控环境下评价T抗-4对非靶标除草剂的耐受性表明:上述非靶标除草剂对受体植株18599和玉米转化体T抗-4的影响表现一致。【结论】第一,转化体和非转基因对照除了在目标性状草甘膦抗性方面具有显著差异之外,非靶标除草剂的耐性表现具有等同性;第二,在农业生产中,耐草甘膦的转基因玉米T抗-4可以通过常规的玉米敏感除草剂精喹禾灵和非选择性除草剂草铵膦进行防治和杀灭,保障了转化体的环境安全。本试验为玉米转化体T抗-4的环境等安全评价提供了基础试验数据。     

兼抗虫、除草剂、干旱转基因玉米的获得和鉴定

【目的】培育抗玉米螟、抗草甘膦、抗旱的转基因复合性状玉米种质。【方法】通过农杆菌介导的玉米茎尖遗传转化法,把重组到同一植物表达载体的cry1AcM、epsps、GAT和ZmPIS转入玉米骨干自交系9801和齐319（Q319）,获得转基因植株。通过逐代除草剂筛选、分子检测和抗虫性鉴定,从大量转基因株系中优选出6个优良玉米株系。在此基础上,以非转基因自交系9801、Q319为对照,在严格控制条件下对6个转基因株系进行抗虫、抗除草剂和抗旱性检测。由于不同生长时期植株对玉米螟危害的敏感程度有差异,在抗虫性检测试验中,对不同生长阶段的转基因玉米的抗虫性,分别进行了田间和室内玉米螟接种试验,并以灌浆期玉米的籽粒和苞叶饲喂玉米螟幼虫检测其杀虫性。在草甘膦抗性鉴定试验中,对6叶期田间玉米植株喷洒大田除草用量的草甘膦溶液评估其应用价值;采用3倍应用剂量的草甘膦溶液喷施3叶期玉米植株测试其草甘膦耐受力。在抗旱性鉴定试验中,对10叶期玉米植株进行干旱胁迫处理,观测转基因植株的表型变化并测定光合作用和叶绿素荧光等参数。【结果】选择出6个遗传稳定的兼抗亚洲玉米螟、抗草甘膦和抗旱性提高的转基因玉米株系,其中株系L1-L3来自自交系9801,Q1-Q3来自自交系Q319。通过RT-PCR检测4个转基因的转录强度,证明它们在转基因植株中有效表达;利用Western blot方法检测cry1Ac蛋白的表达水平,确定其在玉米植株中稳定表达。植株抗虫性鉴定结果显示这6个株系在玉米营养生长期和灌浆期的抗虫能力均显著高于未转基因自交系。在草甘膦抗性测试中,转基因植株表现出明显高于未转基因自交系的草甘膦抗性。在干旱控水期间,转基因植株能维持较强的光合能力和光系统Ⅱ活性,对干旱胁迫的抗性显著高于对照植株。【结论】将cry1AcM、epsps、GAT、ZmPIS一同转入玉米,赋予了植株抗玉米螟、抗除草剂草甘膦特性,提高了植株的抗旱性,达到生产中应用标准。培育出具有优良复合性状的转基因玉米新材料。     

新麦草抗除草剂自然变异体的筛选

在细胞和植株两个水平上,筛选野生新麦草抗除草剂草甘膦自然变异体。在适宜的选择压力下,野生新麦草在两个水平上均有一定频率的抗除草剂自然变异体或突变型产生。100 mg/L的草甘膦是野生新麦草的抗性愈伤组织适宜的筛选浓度,抗性愈伤组织出现的频率为0.23%。用高于大田推荐剂量的草甘膦喷施野生新麦草植株,结果出现2×10-6的抗性个体。     

牛筋草对百草枯、草甘膦和草铵膦的抗药性水平测定

【目的】本文通过比较分析牛筋草对百草枯、草甘膦和草铵膦的抗药性指数,旨在筛选出对3种除草剂产生多抗性的牛筋草种群,为杂草抗药性机制的深入研究及其合理治理奠定基础。【方法】以采集于广东省不同地区的13个牛筋草种群为材料,采用整株生物测定法对牛筋草种群进行百草枯和草铵膦抗药性水平测定,并采用培养皿法和莽草酸含量法对牛筋草种群进行草甘膦抗药性水平测定。【结果】(1)采集的13个样品对这3种除草剂均存在不同程度的抗药性,其中CZ、PY06、QY01、QY05、MZ02和NX种群存在对百草枯和草甘膦产生多抗性的可能;(2)CZ和PY06种群存在对草甘膦和草铵膦产生多抗性的可能;(3)CZ、PY06和ZQ02种群存在对百草枯和草铵膦产生多抗性的可能;(4)CZ和PY06种群存在对百草枯、草甘膦和草铵膦产生多抗性的可能。【结论】发现了对百草枯、草甘膦和草铵膦均产生抗药性的牛筋草种群。     

耐草甘膦大豆种质资源筛选的研究

通过田间试验结合室内生物测定的方法,对不同大豆品种(系)进行了耐草甘膦特性的筛选,以期获得耐草甘膦大豆育种的新种质资源。结果表明,在草甘膦常规剂量下,不同大豆品种(系)对草甘膦耐性程度有着较大差异。褐皮豆和绥无腥豆1号耐性程度较强;DS系列大豆对草甘膦的耐性明显高于其他品系。通过室内生物测定对耐性程度较高的品种(系)进行进一步研究发现,DS品系等4个品系的耐性程度较高,其耐性倍数分别为4.23、3.82、2.93、2.59和2.48。室内考种数据表明,草甘膦虽然对耐性品系的株高有不同程度的抑制;但耐性品系可以正常的成熟结实,在单株荚数、百粒重等重要指标上具有可利用价值。     

抗除草剂草甘膦转基因作物

利用生物工程技术,培育出抗除草剂作物新品种、近年来研究发展迅速。草甘膦因其具有最优秀的除草剂特性而成为抗除草剂转基因作物研究的首选对象,抗草甘膦转基因大豆已培育成功并大面积种植。将抗性基因导入油菜、烟草、番茄、棉花、玉米等作物也获得了表达。本文对草甘膦的作用靶标酶———ＥＰＳＰ合酶的发现,抗草甘膦突变的ＥＰＳＰ合酶基因及变异的ＥＰＳＰ合酶抗性特点,及其将快速催化草甘膦代谢成无毒产物的酶的基因导入植物,而获得抗草甘膦作物研究作了概况综述。     

稻田杂草对草甘膦和草铵膦的敏感性差异

选择水稻田10种单子叶杂草和4种双子叶杂草为研究对象,通过室内试验明确供试杂草对灭生性除草剂草甘膦和草铵膦的敏感性差异,为将来抗草甘膦和抗草铵膦转基因水稻商业化生产中杂草防除提供依据。结果显示不同杂草对2种灭生性除草剂的敏感性存在差异,41%草甘膦异丙胺盐水剂和18%草铵膦可溶液在最高剂量下对供试杂草达到药害5级所需时间分别为5～13 d和4～9 d,杂草对草甘膦的反应速度比对草铵膦的慢,杂草对41%草甘膦异丙胺盐水剂和18%草铵膦可溶液的ED90分别为5.12～6. 05 kg/hm2和2.49～2. 87 kg/hm2。对41%草甘膦异丙胺盐水剂较不敏感的杂草有稗草(二氯喹啉酸抗性和敏感性生物型)(Echinochloa crusgalli L.)、杂草稻(泰州、益阳、茂名生物型)(Oryza sativa f. spontanea)、异型莎草(Cyperus difformis L.)、碎米莎草(C. iria L.)和丁香蓼(Ludwigia prostrate Roxb.);对18%草铵膦可溶液较不敏感的杂草有稗草(二氯喹啉酸抗性和敏感性生物型)、硬稃稗(二氯喹啉酸抗性生物型)(E. glabrescens Munro ex Hook f.)、光头稗(E. colonum L.)、长芒稗(E. caudata Roshev.)、异型莎草、碎米莎草、耳叶水苋(Ammannia arenaria H. B. K.)和多花水苋(A. multiflora Roxb.)。因此在抗草甘膦和草铵膦水稻商业化生产中需要密切关注对草甘膦和草铵膦较不敏感杂草的种群动态,并探索相应的杂草防除策略。     

从亲和性及F_1的适合度评价抗除草剂转基因油菜向不同种群野芥菜的基因漂移风险

[目的]了解抗除草剂转基因油菜(Brassica napus)向不同种群野芥菜(wild B.juncea)漂移的可能性,为抗除草剂转基因油菜的安全性评估提供依据。[方法]以抗草甘膦和抗草丁膦转基因油菜为父本,17个种群野芥菜为母本,研究人工授粉条件下的结实能力和抗性基因的传递频率及F_1在温室(套袋自交)和田间(开放授粉)的适合度;统计F_1后代的出苗率及抗性基因的传递频率。[结果]供试的野芥菜授2种转基因油菜花粉后每角饱粒数大于8粒;获得的F_1植株对相应除草剂都具有抗性;温室和田间种植后营养生长良好;温室条件下自交不结实;田间种植后单株有效角果数、角果长及每角饱粒数均显著低于各自的亲本野芥菜,单株有效角果35.42~147.00个,每角饱粒数0.19~0.78;绝大多数F_1的总适合度和各自的亲本野芥菜无显著差异。各F_1后代种子都有20%以上正常出苗,且有8.33%~77.78%的后代表达对相应除草剂的抗性。[结论]2种抗除草剂转基因油菜的抗性基因具有相似的向各种群野芥菜漂移的可能性。在我国释放转基因油菜务必防范向野芥菜的基因漂移。     

三七黑斑病抗性人工鉴定方法的建立

三七黑斑病(Alternaria panaxW hetz)是影响三七生产尤其是GAP规范化生产的重要病害,建立三七黑斑病抗性人工鉴定方法是开展三七抗病育种必备环节。分别以室内离体叶片和田间在体叶片进行不同接种方法的试验,明确了通过针刺叶片接种浓度为1.0×107个/mL的三七黑斑病孢子悬浮液是诱导发病有效途径。室内离体接种和田间接种对比,同一植株室内离体叶片接种与田间接种的相关系数0.954 8**,达到极显著水平。对个体基因型还有变异的三七栽培群体进行人工抗性鉴定的初步研究发现,不同个体三七对黑斑病接种的发病程度有明显的差异,说明黑斑病抗病性与三七个体遗传特性有关。测定田间接种发病程度不同的三七叶片的苯丙氨酸解氨酶活性,发现三七对黑斑病的抗性与三七植株叶片苯丙氨酸解氨酶活性有明显的关系。     

农作物抗除草剂育种的进展

由于大规模连续使用除草剂,出现了农田杂草对除草剂的抗性,已知抗阿特拉津的杂草有苋属、藜属、狗尾草属、蓼属、龙葵、繁缕和马唐等近30种;抗2,4-D的植物有拟南芥菜、胡萝卜等;抗百草枯的杂草有飞蓬、加拿大飞蓬和早熟禾等;抗西玛津的杂草有毛线稷、早熟禾和欧洲狗舌草等。已知各国有27属41种杂草和作物抗除草剂,63属87种杂草或作物耐除草剂(Jensen等,1982)。为防治抗性杂草,就要提高除草剂的使用浓度,增加其用量。但作物对除草剂的耐受性或抗性却没有改变,这样就易产生药害。因此育成抗除草剂的作物新品种,已成为育种工作者们一个新的课题。     

转基因抗草甘膦棉花鉴定方法研究

以引进的转基因抗草甘膦棉花5A39及其与非抗除草剂材料的杂交后代为试材,采用不同的草甘膦浓度,对不同生长发育时期的棉花进行处理。试验初步明确棉花苗期对除草剂最为敏感,也是进行抗性鉴定的最佳时期。     

三七黑斑病抗性人工鉴定方法的建立*

 三七黑斑病(Alternaria panax Whetz)是影响三七生产尤其是GAP规范化生产的重要病害,建立三七黑斑病抗性人工鉴定方法是开展三七抗病育种必备环节。分别以室内离体叶片和田间在体叶片进行不同接种方法的试验,明确了通过针刺叶片接种浓度为1.0×10⁷个/mL的三七黑斑病孢子悬浮液是诱导发病有效途径。室内离体接种和田间接种对比,同一植株室内离体叶片接种与田间接种的相关系数0.9548^**,达到极显著水平。对个体基因型还有变异的三七栽培群体进行人工抗性鉴定的初步研究发现,不同个体三七对黑斑病接种的发病程度有明显的差异,说明黑斑病抗病性与三七个体遗传特性有关。测定田间接种发病程度不同的三七叶片的苯丙氨酸解氨酶活性,发现三七对黑斑病的抗性与三七植株叶片苯丙氨酸解氨酶活性有明显的关系。     

耐除草剂作物的应用现状及潜在问题

耐除草剂作物品种在抗性杂草种群治理时是一项强有力的措施,可以使农民选择大量不同作用方式的除草剂来防除杂草,提供多种杂草防除方法,这样就减少了因防治失败而产生巨大损失的风险。然而,耐除草剂作物的使用也会产生一系列问题,目前这些问题限制了其在某些地区（如...     

不同除草剂对燕麦杂草防除效果及燕麦生理特性的影响

通过不同除草剂对燕麦除草效果及对燕麦抗氧化物酶活性的研究分析,进一步探讨除草剂对燕麦生理特性的影响。结果表明,在适宜浓度范围内,施用较高浓度除草剂对田间杂草的防除效果较好,其中,二甲溴苯腈对田间杂草防效和燕麦产量的促进作用均优于仲丁灵乳油;施用除草剂虽未对燕麦植株形态产生明显药害,但仍能引起燕麦植株叶片生理特性的变化,导致其部分保护酶活性和MDA含量高于对照,要合理施用除草剂,以免使用过量,导致燕麦细胞系统破坏及生命物质的损伤,最后出现植株受伤。     

我国蓖麻田间杂草发生规律和防除技术探讨

从蓖麻田间杂草防治实践出发,讨论我国蓖麻不同种植区域田间杂草种类、消长规律、群落结构、危害情况以及防除技术等方面的情况,我们对我国蓖麻田间杂草研究中存在的突出问题进行了总结,针对当前蓖麻田间杂草防除现状提出了加快蓖麻田间专用除草剂研制,推动蓖麻生物除草剂和转基因抗除草剂研究的建议。     

农田杂草对除草剂的抗性

化学除草剂的广泛应用,一方面保证了农业生产取得了巨大的经济效益;另一方面也为农田杂草群落中的个体变异产生抗性提供了可能。一旦遗传上具有抗性的杂草个体产生并不断繁殖,逐渐形成优势群体,它将导致整个群体的抗药性增强,为杂草的防除带来一定的困难。     

抗砧系列砧木抗葡萄根瘤蚜特性鉴定

采用室内离体根和田间盆栽接种鉴定法对新选育的4份葡萄砧木品种进行葡萄根瘤蚜抗性鉴定。结果表明,抗砧3号、抗砧5号抗性与SO4、5BB相近,表现为高抗,接种后根瘤蚜迅速死亡或停滞在1龄阶段,盆栽鉴定未发现有根瘤及蚜虫存在;抗砧1号在盆栽鉴定中未受蚜虫侵染,但室内鉴定中种群增殖2.4倍,侵染率达46.0%,抗性等级为2级,表现为低抗;抗砧6号室内鉴定中受害程度超过易感品种巨峰,盆栽鉴定中与巨峰相当,表现为易感。     

山东省小麦田大穗看麦娘抗性水平、靶标抗性机理及田间防除效果测定

【背景】大穗看麦娘（Alopecurus myosuroides）是我国大陆近几年新发展蔓延的一种恶性禾本科杂草,目前已在山东、河南、河北、安徽等省有分布,且分布面积不断扩大。【目的】明确山东省冬小麦田大穗看麦娘对常用除草剂的抗性水平及部分种群产生抗性的机理,并评价不同除草剂对其田间防除效果,为制定小麦田大穗看麦娘防控技术规程提供理论依据。【方法】室内采用整株生物测定法测定9个大穗看麦娘种群对乙酰乳酸合成酶（ALS）抑制剂除草剂啶磺草胺、甲基二磺隆以及乙酰辅酶A羧化酶（ACC）抑制剂除草剂唑啉草酯、炔草酯、精噁唑禾草灵共5种除草剂的抗性水平,并对产生抗性的种群进行靶标基因检测,同时分别在冬前和冬后开展田间试验,评价不同除草剂对大穗看麦娘的田间防除效果。【结果】室内测定结果表明,种群8（JN2）对啶磺草胺和甲基二磺隆产生明显抗性,相对抗性指数分别达到47.32、15.97,靶标基因检测显示,该种群内植株ALS基因编码的第197位点氨基酸发生由脯氨酸（CCC）到苏氨酸（ACC）的突变;所有种群对唑啉草酯、炔草酯和精噁唑禾草灵均表现敏感。田间试验结果表明,冬前使用除草剂对大穗看麦娘的防除效果优于冬后使用除草剂的效果,冬前唑啉草酯对大穗看麦娘鲜重防效为98.6%,而冬后处理为89.1%;冬前使用啶磺草胺、甲基二磺隆对大穗看麦娘的株防效和鲜重防效在72.2%—89.3%,冬后使用则为68.6%—83.2%;唑啉草酯、炔草酯和精噁唑禾草灵对大穗看麦娘均表现出很好的防除效果,冬前使用的株防效和鲜重防效均在96.2%以上,冬后使用在82.6%—92.2%。【结论】供试的9个大穗看麦娘种群中,发现1个种群对甲基二磺隆、啶磺草胺产生较高抗性,但未发现对唑啉草酯等产生抗性的种群,室内试验和田间试验结果具有一致性。     

山东省小麦田大穗看麦娘抗性水平、靶标抗性机理及田间防除效果测定

【背景】大穗看麦娘(Alopecurus myosuroides)是我国大陆近几年新发展蔓延的一种恶性禾本科杂草,目前已在山东、河南、河北、安徽等省有分布,且分布面积不断扩大。【目的】明确山东省冬小麦田大穗看麦娘对常用除草剂的抗性水平及部分种群产生抗性的机理,并评价不同除草剂对其田间防除效果,为制定小麦田大穗看麦娘防控技术规程提供理论依据。【方法】室内采用整株生物测定法测定9个大穗看麦娘种群对乙酰乳酸合成酶(ALS)抑制剂除草剂啶磺草胺、甲基二磺隆以及乙酰辅酶A羧化酶(ACC)抑制剂除草剂唑啉草酯、炔草酯、精噁唑禾草灵共5种除草剂的抗性水平,并对产生抗性的种群进行靶标基因检测,同时分别在冬前和冬后开展田间试验,评价不同除草剂对大穗看麦娘的田间防除效果。【结果】室内测定结果表明,种群8(JN2)对啶磺草胺和甲基二磺隆产生明显抗性,相对抗性指数分别达到47.32、15.97,靶标基因检测显示,该种群内植株ALS基因编码的第197位点氨基酸发生由脯氨酸(CCC)到苏氨酸(ACC)的突变;所有种群对唑啉草酯、炔草酯和精噁唑禾草灵均表现敏感。田间试验结果表明,冬前使用除草剂对大穗看麦娘的防除效果优于冬后使用除草剂的效果,冬前唑啉草酯对大穗看麦娘鲜重防效为98.6%,而冬后处理为89.1%;冬前使用啶磺草胺、甲基二磺隆对大穗看麦娘的株防效和鲜重防效在72.2%—89.3%,冬后使用则为68.6%—83.2%;唑啉草酯、炔草酯和精噁唑禾草灵对大穗看麦娘均表现出很好的防除效果,冬前使用的株防效和鲜重防效均在96.2%以上,冬后使用在82.6%—92.2%。【结论】供试的9个大穗看麦娘种群中,发现1个种群对甲基二磺隆、啶磺草胺产生较高抗性,但未发现对唑啉草酯等产生抗性的种群,室内试验和田间试验结果具有一致性。