转Bt基因抗虫棉国内研究现状

棉铃虫(ＨｅｌｉｃｏｖｅｒｐａａｒｍｉｇｅｒａＨ櫣ｂｎｅｒ)是我国棉花生产中的主要害虫 ,尤其是进入 90年代 ,棉铃虫在我国大部分棉区持续大暴发 ,仅 1992年 ,长江流域棉区净减产 10× 10 4ｔ,黄河流域棉区净减产 152× 10 4ｔ,棉铃虫造成的棉花减产幅度达 17%～50 % ,每年造成的经济损失 50～ 10 0× 10 8元人民币〔1〕。棉铃虫的大暴发 ,使化学农药用量急剧增加 ,不仅增加了生产成本 ,破坏了生态平衡 ,人畜安全受到威胁 ,而且也逐渐地使棉铃虫产生了抗药性。80年代中后期 ,我国相继开始了转Ｂｔ基因的研制及转化研究 ,并获得了转基因…     

转Bt基因抗虫棉的研究与应用

由于棉花害虫猖獗,造成世界各生产棉国巨大经济损失,为了解决棉虫给棉花带来的严重危害,美国、澳大利亚、中国等产棉大国先后利用生物技术与常规育种技术相结合,开展了转Ｂｔ基因抗虫棉研究。本文阐述了①转Ｂｔ基因抗虫棉研究与应用进展;②转Ｂｔ基因抗虫棉的配套栽培技术;③种植抗虫棉的优点;④我国转Ｂｔ基因抗虫棉抗性的预防策略。     

一熟转Bt基因棉田昆虫群落研究

以转Ｂt基因棉品系Ｒ９３－４为试材,常规棉中棉所１２为对照,研究了转Ｂt基因棉田昆虫群落的变化。结果表明,转基因棉田昆虫群落、害虫和天敌亚群落的种类丰富度、均匀度和优势集中性均高于常规棉,总个体数、害虫的相对丰盛度和多样性指数均低于常规棉蓟马等已上升为优势害虫;优势捕食性天敌种类无明显变化,仍为龟纹瓢虫和小花蝽。转基因棉田采取综合防治后昆虫群落和害虫亚群落与常规棉相比有较好的稳定性。     

转Bt基因抗虫棉对小地老虎的抗性研究

转Ｂｔ基因抗虫棉是国内外近年来培育出的抗棉铃虫危害的棉花新品种（系）,其通过棉株体内的苏云金杆菌（Ｂｔ）毒蛋白基因遏制棉铃虫的生长发育,达到减轻危害、减少使用化学农药、保护生态环境的目的。１９９８年我们在调查研究转Ｂｔ基因抗虫棉对棉铃虫的抗性时,发现...     

转Bt基因抗虫棉经济效益分析

通过实证分析相关抗虫棉品种和常规棉品种的差别,阐明并具体评价转Bt基因抗虫棉的经济效益,分析农户采用Bt基因抗虫棉与非抗虫棉生产的成本和收益差异,以及该项技术采用之后对农民收入所产生的影响。     

转Bt基因抗虫棉研究利用现状及其展望

1 国内外抗虫棉研究概况 1.1 国内外抗虫棉育种现状 自1987年美国Agracetus公司首次报道了转Bt基因棉花后,经过基因修饰等方面的一系列改进,Bt毒素蛋白在棉株中的表达量已由最初占组织可溶性蛋白总量的0.001%提高到0.05%～0.1%.     

我国转Bt基因抗虫棉对棉铃虫抗虫性时空动态的研究

转Bt（Bacillusthurigiensis,Bt）杀虫蛋白基因抗虫棉花（Bt棉）在棉铃虫（HeliocoverpaarmtugeraHubner）的综合防治中发挥了重大作用。在田间应用中,表现为可以减少化学杀虫剂的用量,增加收益,增加棉田中益虫的数量。因此,由美国研制的Bt棉目前已在美国、澳大利亚和中国进行了应用,我国也于90年代自行人工合成了表达Bt杀虫蛋白的CrylA基因,并经生物技术方法培育出了抗虫棉,成为世界上第2个培育出转Bt基因抗虫棉的国家,且前已在4个省进行了商业化种植。在抗虫棉的种植过程中,抗虫棉呈现出抗虫性随着生育期而改变的现象。而且…     

转Bt基因抗虫棉害虫综合防治技术

导入棉花体内的外来Bt基因可以随着棉花的生长发育在各组织器官中高效表达,合成对磷翅目害虫具有高效毒杀作用的Bt蛋白,使棉铃虫取食后中毒致死或生长发育严重受抑制.生产实践和科学研究证明,种植抗虫棉可节省农药用量50%～60%,每666.7m2节省农药投资60元,大量减少管理用工,有利于保护环境,经济效益和社会效益十分显著.1995年山东省试种抗虫棉约1.1×104hm2,至1999年达28×104hm2,占棉花种植面积的73.7%,估计2000年全省抗虫棉种植面积占95%以上.     

转Bt基因保铃棉对沿海棉区棉田节肢动物群落组成与多样性的影响

应用群落生态学方法研究转Bt基因保铃棉 (Bollgard) 972、10 9B、6 90与 15 4新品种种植后对江苏沿海棉区棉田节肢动物群落结构组成与多样性的影响。结果表明 :不同保铃棉品种上的棉铃虫等咀嚼口器害虫得到显著抑制 ,而刺吸口器害虫有上升的趋势。害虫的天敌自控作用较对照品种有所增强。各保铃棉品种棉田节肢动物群落多样性H′、均匀度J都略高于对照品种棉田 ,而优势集中性C都略低于对照品种棉田。不同抗性保铃棉品种棉田节肢动物群落特征参数组分的物种丰富度S、群落总个体数N、均匀度J与优势集中性C对群落多样性H′的直接作用与间接作用与对照品种棉田的趋势基本一致。保铃棉高抗、中抗品种与对照品种上的害虫、天敌及整个节肢动物群落的种相似性系数V1与群落相似性系数V2 值都较高。上述结果说明转基因抗虫保铃棉品种棉田的节肢动物群落多样性、稳定性并不比对照品种差 ,具有一定的生态安全性     

转基因抗虫棉对新疆棉田主要害虫及天敌群落的影响

转基因抗虫棉品系对棉田主要害虫及天敌群落的影响研究表明:转Bt基因棉和转Bt、CpTI双价基因棉化防田、自控田均对棉铃虫有良好的抗性,棉铃虫幼虫数量与对照相比,差异显著.但棉铃虫落卵量差异不显著;转基因棉对非靶标害虫有间接影响;转基因棉花对天敌数量影响不大.     

转Bt基因棉对棉铃虫田间抗性效果分析

研究了转Bt基因棉对棉铃虫的田间抗性效果。结果表明:转Bt基因棉GK田、综防田、化防田各代棉铃虫幼虫残虫量比对照田减少81.82%～100.00%,差异极显著。棉花各器官的被害率均明显降低,与对照田相比,2代棉铃虫发生期棉蕾、棉叶被害率减少92.30%～100.00%,差异极显著,3,4代棉铃虫发生期成铃、幼铃、蕾、花被害率减少35.43%～100.00%,差异显著、极显著。田间转Bt基因棉对棉铃虫抗性为2代>4代>3代。但3,4代棉铃虫发生期田间幼虫残留量增加,棉花各器官被害率增大,因此还需适时防治棉铃虫。     

转Bt基因抗虫棉棉田棉铃虫化学防治研究

棉铃虫是造成棉花减产的主要害虫之一,使用转基因抗虫棉和化学防治,可有效控制棉铃虫对棉花的危害。转Bt基因抗虫棉田棉铃虫2代百株累计卵量在400粒左右时,第1次防治时间应在300粒左右,随后如百株幼虫超过5头时应进行第2次防治;3代百株累计85粒左右时,第1次防治应在50~70粒开始,第2次应在百株幼虫45头时进行。     

南疆棉区转Bt基因棉对棉铃虫抗性表达及对节肢动物的影响

2000－2001年在新疆喀什叶城县研究了转Bt基因棉MD－80不同发育阶段对棉铃虫的抗性表达和棉田节肢动物群落。结果表明：1）转Bt基因棉棉叶对棉铃虫初孵幼虫有2个抗性高峰期5月中下旬和7月底，抗虫性分别为94．5％和83．3％，8月份抗性最低（22．7％），而河南的研究表明8月份正是第2个抗性高峰，抗虫效果高达93．8％；2）7月上旬棉株不同器官抗棉铃虫的强弱依次为：棉苞叶（96．7％），棉蕾（74．2％），花瓣（60％），棉叶（50．2％），棉铃（30％），花蕊（26．8％）；3）转Bt基因棉对不同龄期棉铃虫抗性随着龄期的增大而降低；4）节肢动物群落多样性，均匀度顺序依次为普通棉对照田（不进行任何防治，0.7706和0.1883),Bt棉药防田（使用化学农药防治害虫，0．3968和0．0931），Bt棉自控田（仅依靠自然天敌控制害虫，0．2211和0．0549），优势集中性依次为Bt棉自控田（0．9264），Bt棉药防田（0．8625），普通棉对照田（0．6881），表明普通棉对棉田的节肢动物群落最稳定，Bt棉药防田次之，Bt棉田自控田最差。     

施肥量和环境温度对转Bt基因棉抗虫性的影响

以从美国引进的转Bt基因棉“保铃棉32B”为参考,比较鉴定我国自行研制的第一个转Bt基因棉品种“国抗棉1号”对棉铃虫的抗性,研究温度和肥料等因素对抗虫性的影响。结果表明：“国抗棉1号”抗虫性低于“保铃棉32B”,抗性等分别评价为“抗”和“高抗”;随着施肥量的增加转Bt基因棉对低龄棉铃虫幼虫的抗虫活性和抑制生长作用增强,低肥时抗虫性降低严重;随温度升高,转Bt基因棉对低龄棉铃虫幼虫的抗虫活性增强,低温（16℃）下抗虫活性明显降低,但随处理时间的推进,高温（36℃）下迅速生长至高龄的棉铃虫幼虫,强迫取食转Bt基因棉,仍表现出较好的适应性。     

Bt转基因棉氮代谢生理变化的研究

在田间条件下,对Bt杂交棉科棉1号和常规棉新洋822及其亲本的氮代谢生理情况进行研究。结果表明：Bt棉的氮代谢较强,以盛铃期最为明显,表现为叶片全氮含量明显升高,科棉1号和新洋822在盛铃期分别比亲本增加36．01％和18．96％．而棉铃全氮含量显著下降。氨基酸和可溶性蛋白质含量显著提高,盛铃期科棉1号和新洋822叶片游离氨基酸分别增加10．86％和9．44％,可溶性蛋白分别增加9．82％和8．31％。叶片硝酸还原酶(NR)、丙酮酸转氨酶(GPT)活性增强,科棉1号和新洋822盛蕾期NR活性比其亲本分别高28．37％和12．83％;GPT活性在盛蕾期和盛铃期比亲本分别增加10．51％、4．38％和39．04％、29．05％,蛋白酶活性则明显下降。因此对于Bt基因导入的棉花品种在推广应用过程中应及时调控棉株氮代谢生理强度,以保持营养生长和生殖生长的平衡。     

培育高产转Bt基因抗虫杂交棉的选择指数分析

对转Bt基因抗虫杂交棉皮棉产量的选择指数进行了分析。结果表明，由皮棉产量、衣分、单铃重，8．20蕾铃受害率组成的30号选择指数与由皮棉产量、衣分、单株铃数、单铃重、8．20蕾铃受害率组成的31号选择指数具有很大的遗传进度，分别比仅有棉产量选择的效率提高19．510％和20．780％。衣分、单株铃数、单铃重、8．20蕾铃受害率单独对皮棉产量的增产作用不大，但与皮棉产量组成选择指数时，能较大地提高遗传进度和选择效率。     

转Bt基因抗虫棉卡那霉素田间鉴定技术研究

对转基因抗虫棉不同时期、不同叶片对卡那霉素不同浓度的反应及其与棉花抗虫性的关系进行了较系统的研究.结果表明,选取4 000 mg·L-1的卡那霉素液在棉花苗期、蕾期涂抹棉株倒二片平展叶最适宜,田间卡那霉素反应与田间棉铃虫发生实况结果吻合率高.说明棉花田间抗卡那霉素反应能够准确检测转基因抗虫棉,可以作为一种快速简便的田间检测转基因抗虫棉的方法.     

Bt抗虫棉棉田棉铃虫防治指标研究

经 1996～ 1999年 4年试验观察 ,Bt抗虫棉棉田棉铃虫卵至三龄幼虫存活率 ,二代为 1.3% ,三代为 5.5%。田间幼虫与被害蕾铃比分别比普通棉田提高 35.1%和 2 1.3%。结合对普通棉田复合防治指标研究 ,初步确定Bt抗虫棉棉田棉铃虫防治指标为 :二代百株幼虫 5.2头或百株卵量 4 0 0粒 ,三代百株幼虫 4 .7头或百株卵量 85粒