转不同抗虫基因741杨的抗虫选择性

以转抗虫基因(BtCry3A)741杨7个株系和转双抗虫基因(BtCrylAc API)741杨2个株系为材料,从分子生物学检测、毒蛋白的表达、抗虫性检测3个方面,研究转不同Bt基因741杨对不同类型害虫的抗虫选择性.结果表明:2种Bt抗虫基因分别在转基因741杨不同株系中稳定存在.转BtCrylAc的2个株系毒蛋白含量分别为0.012 7%和0.009 9%,具高抗虫性的株系pb29的毒蛋白含量高于中等抗虫性的株系pb17.转BtCry3A基因的5个株系毒蛋白含量为0.067 8%～0.152 1%,不同株系间存在一定差异.BtCry3型的毒蛋白表达量非常高,是BtCry1型的10倍.用对鳞翅目害虫具高抗虫性和中等抗虫性的转双抗虫基因(BtCrylAc API)741杨株系叶片饲养鞘翅目害虫柳蓝叶甲,幼虫死亡率达到28.4%～42.8%,转基因株系与未转基因的对照没有明显差异.用转BtCry3A基因741杨不同株系叶片饲养柳兰叶甲幼虫,均表现出高抗虫性,死亡率在2天之内均可达到100%;而饲养杨扇舟蛾幼虫,死亡率为0～42.86%,未表现出明显抗虫性,与未转基因对照没有明显差异.     

转抗虫基因107杨对根际和内源细菌群落的影响

为研究转抗虫基因对根际和内源细菌群落的影响,以转抗虫基因107杨田间对比试验林为对象,采用高通量测序技术对转基因株系和对照株系根际土壤细菌、树干韧皮部和根系内生细菌群落结构组成及多样性进行对比分析。结果显示：(1)土壤样品中有效序列平均在30 000以上,杨树组织有效序列平均在300 000以上。(2)转基因株系细菌物种组成与对照株系的极其相似,酸杆菌门与变形菌门为转基因和非转基因株系根际土壤的优势菌门,占比分别为16.6%和21.9%;蓝藻菌门和变形菌门为转基因和非转基因株系韧皮部的优势菌门,所占的比率分别为54.8%和59.2%;变形菌门为转基因和非转基因株系根部的优势菌门,所占的比率分别为40.7%和58.8%。(3)转基因和非转基因株系在细菌群落的丰富度和多样性上均没有表现出明显的差异,但不同部位之间差异显著。结果表明：转基因107杨没有对根际土壤和内生细菌造成显著影响,明确了转抗虫基因107杨不同部位细菌群落特征,为转抗虫基因107杨的生物安全评价提供了有益的参考。     

转抗虫基因107杨对主要节肢动物种群的影响

为研究转基因杨对主要节肢动物种群的影响,对转基因杨生态安全性及进一步推广与应用提供理论依据,以转基因107杨为研究对象,采用随机取样的调查方法,于2019年对转基因107杨树林与未转基因杨树林(对照)内主要节肢种群数量、种类以及动态进行研究。结果表明:调查所获得的节肢动物个体分属于昆虫纲和蛛形纲,共14 299头,分属2纲,11目,105种。主要靶标害虫美国白蛾、杨扇舟蛾、杨银潜叶蛾个体数量显著低于对照组(P0.05),杨小舟蛾个体数量少于对照组,但差异不显著(P0.05),各株系间主要靶标害虫个体数量不存在显著性差异,#2株系个体数量相对较少,表明转基因107杨可有效抑制靶标害虫种群发展;主要非靶标害虫叶蝉sp.、皱大球蚧、大青叶蝉个体数量与对照无明显差异(P0.05),白杨毛蚜个体数量低于对照(P0.05),各株系间叶蝉sp.个体数量存在一定差异,#3株系个体数量显著低于#1、#9株系(P0.05),各株系间皱大球蚧、白杨毛蚜、大青叶蝉个体数量差异不显著(P0.05);转基因107杨对主要天敌及中性昆虫未造成显著不利影响,部分株系异色瓢虫、狼蛛sp.、跳蛛sp.与家蝇个体数量相对于对照表现为一定程度的增多;主要节肢动物种群发生高峰期集中在5-6月、8-9月,杨白潜叶蛾、白杨毛蚜发生高峰期分别在7月与10月。     

转Bt基因和非转基因杨树-棉花复合系统中节肢动物群落比较分析

【目的】分析转Bt基因杨棉复合系统节肢动物群落组成和结构,评价转基因杨棉复合系统生态安全性。【方法】在河北省涿州市义和庄乡国家务村林场构建未转基因杨棉复合系统Ⅰ和转基因杨棉复合系统Ⅱ,连续3年运用群落生态学研究方法,对节肢动物群落、亚群落和不同功能类群组成和结构以及群落时间动态变化进行调查研究。【结果】2个系统在节肢动物群落物种个体总数上差异显著,在物种总数以及多样性指数上差异不显著;转基因杨棉复合系统的害虫亚群落物种数较之对照有显著降低(P0.05),天敌亚群落和中性节肢动物亚群落的物种数差异不显著; 2个系统的害虫、天敌和中性节肢动物亚群落多样性指数差异均不显著; 2个系统节肢动物群落物种数和个体数时间动态以及年季动态差异均未达显著水平。【结论】转基因杨棉复合系统对靶标害虫具有较好的毒杀以及控制种群数量的作用,对系统中非目标昆虫以及天敌和中性昆虫作用不明显,但表现出对这些功能类群相对较好的生态效应趋势。总体上看,转基因杨棉复合系统对节肢动物群落没有负面效应,且对整个生态系统的功能发挥有一定的促进作用,但其生态安全性有待长期监测。     

转基因741杨对美国白蛾幼虫生长发育及其中肠酶活性的影响

为了研究转基因741杨对美国白蛾抗虫稳定性及其生长发育的影响,选择转基因741杨Pb29、Pb17两个无性系为试验材料,测定各龄幼虫死亡率、各龄虫体重、排粪量。试虫取食转基因741杨2周后,测定其中肠淀粉酶和蛋白酶活性。结果表明,转抗虫基因杨树饲养的美国白蛾幼虫死亡率均高于CK 5.34%,高抗Pb29饲养的幼虫死亡率为93.84%,中抗Pb17的为50.01%;存活幼虫发育不正常,发育历期明显延迟,体重增加速率和排粪量均显著降低,高抗Pb29和中抗Pb17饲养的虫体重增长率分别为CK的3.8%和36%,排粪量分别比CK少0.585 7g和0.310 5g;取食转基因无性系的幼虫中肠蛋白酶及淀粉酶活性显著降低,Pb29对其蛋白酶和淀粉酶的抑制率分别为77.93%和96.38%,Pb17的抑制率分别为36.31%和21.14%。因此,转基因741杨树对美国白蛾幼虫中肠酶的抑制作用与对其生长发育的阻滞有良好的相关性,转基因741杨无性系对美国白蛾幼虫仍具有稳定抗性。     

8年生嫁接转基因杨树Bt毒蛋白的表达与运输

【目的】研究经历多年生长和对复杂自然环境适应后,嫁接的8年生转基因741杨中外源Bt基因是否稳定存在及表达,探索成年树木Bt毒蛋白的运输部位、运输量、运输的方向性和积累等规律。【方法】利用转Bt Cry1Ac基因741杨与未转基因741杨互为砧木和接穗进行嫁接,在自然条件下生长8年后,对2种不同嫁接方式杨树砧木和接穗的Bt Cry1Ac基因进行PCR检测和验证,利用ELISA技术对成年嫁接杨树的不同部位、不同组织进行毒蛋白含量检测。【结果】Bt Cry1Ac基因的PCR检测结果表明,Pb29/741嫁接杨中接穗部分和741/Pb29嫁接杨中砧木部分均扩增出与阳性对照大小一致的特异性条带,其余非转基因部分和阴性对照未扩增出特异性条带,证明Bt基因在嫁接杨树的转基因部分稳定存在,未发现外源基因丢失现象。ELISA检测表明,2种不同嫁接方式处理的741杨砧木和接穗的叶片、韧皮部、木质部和髓中均检测到Bt毒蛋白存在,证明Bt基因在8年生转基因嫁接741杨中稳定表达,且Bt毒蛋白可以在成年嫁接741杨的砧木和接穗间运输。Pb29/741成年株中,根部为非转基因部分,地上枝干部分为转基因组织,地上转基因组织能够表达Bt毒蛋白,其含量呈现出树冠外侧向内侧逐渐升高,树干部分向下又逐渐降低的趋势,且可以向根和树干基部非转基因组织运输和积累,以韧皮部运输为主。741/Pb29成年株中,根部为转基因部分,地上枝干为非转基因组织,根和树干基部组织也可以表达Bt毒蛋白,且可以由根部和干基部由枝干向树冠外侧运输并积累,以韧皮部运输为主;非转基因枝干部分呈现出树干向上逐渐降低,树冠内侧向外侧逐渐升高的趋势。【结论】尽管嫁接方式不同,嫁接的转基因杨树经历8年生长和复杂自然环境的影响和适应后,Bt毒蛋白的运输都呈现出由转基因组织向非转基因组织运输现象,毒蛋白含量呈现出类似由源向库运输和积累的趋势。转基因杨树可以通过传统嫁接方式在生产上应用,以提高转基因林木的生态安全性。     

转基因杨树中外源Bt基因mRNA及其蛋白运输

以741杨和转BtcrylAc基因741杨抗虫株系Pb29互为接穗和砧木进行嫁接,利用RT-PCR和ELSA技术对Bt基因的mRNA及其蛋白是否在砧木与接穗间运输进行研究.RT-PCR检测结果表明:以741杨为接穗或砧木的嫩枝和嫩叶中均未检测到Bt基因的mRNA,说明m基因的mRNA没有在砧木与接穗间进行运输.ELISA检测发现,各嫁接处理的741杨砧木和接穗的叶片、韧皮部、木质部和髓中均检测出Bt毒蛋白的存在,证明Bt毒蛋白可以通过嫁接的方式在砧木和接穗间进行运输.用各嫁接处理接穗叶片在室内喂饲杨扇舟蛾幼虫,发现嫁接转基因杨树的非转基因杨可提高对杨扇舟蛾幼虫的致死率,延长发育历期,表现出一定的抗虫性.     

转Btcry3A抗虫基因杨树中毒蛋白的时空表达

转Btcry3A基因741杨(Populus×aldatomentosa cl.741)目前已进人中间试验林阶段,近几年来一些学者对转Btcry3A基因741杨不同株系的抗虫性进行了一系列的室内和野外测定,研究了转Bt基因741杨对目标害虫产卵、生长发育及致死率的影响(甄志先等,2007;王彦平等,2008;王永芳等,2002).测定结果表明转基因741杨不同株系对目标害虫表现出一定抗性.笔者的前期研究结果表明PCC1株系(原CC84株系)对桑天牛(Apriona germari)表现出了较强的抗性(牛小云等,2011),因此对此株系作进一步研究.据报道CaMV35S启动子控制下的基因在不同植物或同一植物不同发育阶段的器官中表达强度有较大的差异(Pauk et al.,1995;Narváez-Vásquez et al.,1992;Williamson et al., 1989;Mazier et al.,1997),并且对转基因棉花(Gossypium)、玉米(Zea mays)等不同器官毒蛋白表达量的测定结果也得到了同样的结论(张俊等,2002;陈旭升等,2006;朱路青等,2005;陈松等,2000;姜志磊等,2008).对启动子CoYMVP控制下的转基因杨树是否也存在同样的现象,目前还未见报道.本研究将对转基因741杨PCC1株系毒蛋白的时空动态表达量进行检测,为PCC1株系的推广利用提供理论依据.     

成龄转基因银中杨试验林外源基因水平转移及土壤微生物连年监测

【目的】对成龄转JERF36基因银中杨——抗逆1号杨试验林进行连年生物安全性监测，评价抗逆1号杨可能引起的生态风险，为评估转基因杨树及转基因植物土壤环境安全性提供依据。【方法】以11年生抗逆1号杨、非转基因银中杨对照、林下杂草、林下土壤、试验林旁行道树下杨树实生苗叶片、土壤中筛选出的卡那霉素抗性菌株为材料，采用PCR扩增方法检测外源基因JERF36稳定性及水平转移潜在性，利用稀释平板法对9～11年生抗逆1号杨与非转基因杨对照林地的可培养微生物(细菌、真菌和放线菌)的种群数量进行分析。【结果】外源基因JERF36在抗逆1号杨中稳定存在，林下杂草、林下土壤、试验林旁行道树下杨树实生苗叶片、土壤中筛选出的卡那霉素抗性菌株的DNA样品中均未出现目的基因片段。9～11年生抗逆1号杨与非转基因对照间林下土壤中微生物总数量均无显著差异；不同年份间的抗逆1号杨和非转基因对照的林下土壤微生物数量均略有差异且趋势一致，其中6—8月土壤中微生物总量为9年生>10年生>11年生；9～11年生抗逆1号杨和非转基因对照林地土壤3大类微生物(细菌、真菌和放线菌)数量均无显著差异，各年变化趋势一致，在树木...     

转抗虫基因三倍体毛白杨成年树木节肢动物及抗虫稳定性调查

对田间生长的8 a生转抗虫基因（Bt cry1A和API）三倍体毛白杨进行分子生物学检测,证明外源基因在杨树基因组中稳定存在。对试验林进行节肢动物调查表明,林内节肢动物共有11个目、26个科,已明确为害虫的有11种,占整个群落的42%;天敌（包括捕食性与寄生性）8种,占群落的31%;中性昆虫7种,占群落的27%,其中主要害虫为美国白蛾。秋季对试验林叶面积损失调查表明,不同转基因系号的抗虫性有明显差异,有4个株系没有被美国白蛾啃食,10个株系的食叶面积小于10%,6个株系的食叶面积在10%~15%之间。     

转基因741杨对舞毒蛾不同龄期幼虫的抗性研究

用7种不同系号的转抗741叶片为材料，对舞毒蛾幼虫进行逐龄分别饲养，系统测定各系号抗虫杨叶片对舞毒蛾不同龄期幼虫的死亡率，体重增长速率，发育速率的影响。结果表明：7种抗虫杨叶片对1龄幼虫均表现出较高的毒杀作用，其中处理3d的死亡率均达到35％，处理5d死亡率达80％。对2，3龄幼虫除具有一定的毒杀作用外，主要表现为对其生长发育的抑制作用，影响其正常的取食，降低体重增长速率和减慢发育速率。     

转双抗虫基因741杨特征及其繁殖技术

简述了当今植物抗虫基因工程的研究进展 ,介绍了Bt基因和蛋白酶抑制剂基因 ,农杆菌介导的遗传转化以及防治害虫产生抗性的策略等。双抗虫基因是用部分改造BtCry1Ac基因和慈菇蛋白酶抑制剂基因 (API)构建的植物表达载体。被转化体 74 1杨 (Populus×aldatomen tosaCl.74 1)是以银白杨× (山杨 小叶杨 )为母本 ,毛白杨为父本 ,1994年杂交育成 ,为一优良白杨无性系 ,形态酷似毛白杨。在转双抗虫基因的研究中 ,选出高抗虫、中抗虫无性系。高抗虫无性系杀死昆虫幼虫的总死亡率为 83%～ 90 %。从苗期高生长和形态观察 ,转双抗虫基因 74 1杨生长发育正常。比较详细地介绍了 74 1杨营养繁殖技术及基本原理。介绍了硬枝扦插容器育苗、组培微繁技术、容器育苗的移栽和苗圃管理以及采穗圃的建立和经营等     

枣园节肢动物群落的数量与生物量多样性特征分析

根据香农 -维纳信息多样性指数的定义 ,提出了生物量多样性指数的计算公式 ,并以此分析了枣园生态系统中节肢动物群落特征。结果表明 ,枣园节肢动物各类群的生物量多样性指数比数量多样性指数变化更为敏感 ,更能反映枣园生态系统中节肢动物群落的结构特征。作者认为 ,利用生物量多样性指数分析群落的结构特征更切合实际     

西双版纳2种热带雨林类型土壤节肢动物群落结构及分布特征

分析了西双版纳山地雨林和季节雨林土壤节肢动物群落的组成、分布特征及多样性状况。 2块样地 2次取样 ,共获取大、中小型土壤节肢动物 6 6 0 6个 ,分属 2 3目。蜱螨目、鞘翅目、弹尾目、膜翅目仍是 2林地土壤节肢动物群落组成共有的优势类群 ,但它们在不同样地生境中构成的数量比例不同 ,而常见和稀有类群组成较为复杂且样地间的差异更为突出 ,总体表现出季节雨林具有更多的热带成分 ,山地雨林则界于热带和亚热带之间。土壤节肢动物类群总数、个体总数及重要生物类群 (个体数量在 10 0 0个·m- 2 以上 )的分布 ,表现为山地雨林 (2 2类 ,4 974个 )多于季节雨林 (19类 ,16 32个 ) ,垂直分布结果表明 2类林地均具明显的表聚现象。从多样性尺度看 ,山地雨林密度 -类群指数高于季节雨林 ,这与 2林地土壤条件的优劣相符合     

浙江东明山森林公园毛竹林节肢动物的组成和多样性

节肢动物群落结构及其多样性是反映森林生态系统稳定性的重要指标.2005-2007年对浙江东明山森林公园毛竹林节肢动物群落进行了系统调查,共采集到42 439号标本,隶属于17目,126科,511种.结果表明:无论是从种类还是个体数上,均以鳞翅目最为丰富,其次为鞘翅目.毛竹林节肢动物群落多样性呈现明显的季节性变化,在冬季...     

关于杨树品种命名的探讨兼谈河北省杨树种类与分布

杨树种类繁多,人工选育的品种日益增多。为便于生产推广和国际交流,每个杨树品种均应有一个合法的拉丁名。天然杨树,种以下分类单位为变种、变型;栽培杨树,种以下分类单位为栽培变种(品种);杂种杨树的拉丁名,是由属名和种加词(种名)构成,而在种加词的前面要置以乘号(×)。其复形杂种的品种命名,均以栽培变种(品种)对待,其集合加词放在该杂种名称之后。 河北省现在杨树种类,有3个组(派),13个种,6个杂种,7个变种,3个变型,6个栽培变种(品种)。     

寒旱区杨树种、品种（无性系）对杨二尾舟蛾抗性研究

对寒旱区克拉玛依市的51个杨树种、品种（无性系）的杨二尾舟蛾危害指数和相对抗性指数进行了调查和分析,结果表明：除准噶尔3号属低抗水平外,其余50个种、品种（无性系）均属于中感和高感水平;不同杂交组合的相对抗性指数差异显著;同一杂交组合的不同种（或品种）间抗性也存在显著差异。     

不同发育阶段华山松林下药用植物多样性及其数量特征

对昆明西山幼林期和杆材林期两个不同发育阶段华山松林的药用植物多样性及其数量特征进行了研究。结果表明:不同发育阶段的药用植物主要优势种组成不一,其重要值也不同;在灌木层,华山松幼龄林优势种为火把果,杆材林期优势种为小铁子,幼龄期草本层优势种为土牛膝,而杆材林期优势种为小铁子。就药用植物多样性指数而言,杆材林期灌木层物种数及香农-威纳指数分别比幼龄期的大,而杆材林期的均匀度指数却比幼龄期的小;杆材林期草本层的物种数、香农-威纳指数及均匀度指数分别比幼龄期的大;表现出林下药用植物多样性指数随着林分年龄的增长而呈上升的趋势。     

毛竹林林下植被、竹叶化学成分与节肢动物群落的关系

对垦复施肥、垦复、劈草、化学除草和撂荒5种典型管理措施下毛竹叶可溶性糖、蛋白质、单宁和类黄酮含量进行测定并对林下植被和节肢动物群落进行调查分析.结果表明:1)管理措施对竹叶化学成分的月含量及时序变化规律产生了极为复杂而显著的影响;2)4类化学成分对毛竹冠层优势害虫种群具有显著的促进或抑制作用,并因而影响到节肢动物群落的结构,表现为类黄酮和单宁含量显著促进竹冠层节肢动物的均匀度;3)林下植被与群落的关系主要表现为灌木层植物多样性对林下和冠层节肢动物多样性的促进作用,以及藤本层植物多样性对林下节肢动物均匀度的促进作用;4)经营管理措施可通过改变林下植被和竹叶化学成分而对群落产生显著影响,在害虫的控制中应注重科学管理和适度保护林下植被.