全球抗除草剂转基因作物转化事件分析

本文根据国际农业生物技术应用服务组织(International Agricultural Biotechnology Application Service Organization,ISAAA)的相关数据,归纳总结了棉花(Gossypium hirsutum)、大豆(Glycine max)、油菜(Brassica napus)和玉米(Zea mays)这4种作物的抗除草剂转基因转化事件,以便为我国抗除草剂转基因作物的培育提供参考。经统计发现截止2017-05-21,全球抗除草剂的转基因棉花、大豆、油菜和玉米转化事件分别为39、28、32和201个。在这4种作物中,抗除草剂基因有19种,来源于16种生物,涉及到的除草剂共有9种;分别是草甘膦(glyphosate)、草铵膦(glufosinate)、咪唑啉酮类(imidazolinone)、2,4-D(2,4-dichlorophenoxy)、异噁唑草酮(isoxaflutole)、麦草畏(dicamba)、磺酰脲类(sulfonylurea)、硝磺草酮(mesotrione)和溴苯腈(bromoxynil)。单抗事件、多抗事件和复合抗性事件分别为25个、18个和257个,分别占抗除草剂总转化事件的8.3%、6%和85.7%。抗除草剂转化事件涉及的公司有8个,分别是先正达、孟山都公司、杜邦、拜耳作物科学、陶氏益农有限公司、巴斯夫、Genective S.A.和美国斯泰恩种子农场股份有限公司。本文能为我国抗除草剂转基因作物的培育提供重要参考。     

抗草丁膦转基因油菜与野芥菜的抗性回交3代子1代和子2代的适合度

如果抗除草剂转基因油菜的抗性基因渗入到野芥菜中,会给野芥菜的防除带来很大困难。因此在抗除草剂转基因油菜环境释放前对抗性基因向野芥菜的渗入开展深入的研究非常必要。以抗草丁膦转基因油菜与野芥菜的携带抗性基因回交3代子1代和子2代(BC3mF2和BC3pF2及BC3mF3和BC3pF3,m表示以野芥菜为母本的回交后代,p表示以野芥菜为父本的回交后代)为材料,在田间条件下研究了它们在不同密度(低密度为15株/区,高密度为30株/区)及不同种植比例(单种,野芥菜与回交后代以4:1、3:2、1:1混种)时的适合度成分和总适合度。结果表明,无论是低密度还是高密度条件下,单种时BC3F2和BC3F3的总适合度均与野芥菜无显著差异。低密度混种时,在4:1和3:2下,只有BC3mF3的总适合度与野芥菜无显著差异,其余各后代的总适合度均显著小于野芥菜;以1:1混种时,只有BC3mF2和BC3mF3的总适合度与野芥菜无显著差异。高密度混种时,3个比例混种下4种供试回交后代的总适合度均显著小于野芥菜。相关性分析结果表明,BC3mF3的各适合度成分都与混种比例不相关。表明携带抗性基因的BC3F2和BC3F3在野外都具有生存定植的可能性,且BC3mF3定植的可能性较其他供试回交后代更大。因此在防范转基因油菜基因逃逸的策略上,在防范初始杂交发生的同时,也应该防范回交后代的产生。     

甜菜白带野螟对空心莲子草的生物防治潜力研究

首次报道了甜菜白带野螟在南京地区严重取食恶性杂草空心莲子草,并表现出较强的食性选择性。在50种供试植物中,甜菜白带野螟在饥饿状态下只取食空心莲子草、反枝苋、皱果苋、苋菜、牛膝、白三叶草、鳢肠、藜、小藜,对玉米、小麦、水稻、棉花等作物安全。描述了甜菜白带野螟幼虫的外部形态、寄主范围、成幼虫习性以及生活史。该虫在南京地区1年发生2~3代,在野外幼虫主要取食苋科空心莲子草和反枝苋等杂草。通过食性观察,初步评价了甜菜白带野螟对恶性杂草空心莲子草的生防潜力。     

耐异丙隆和甲基二磺隆小麦种质资源筛选

异丙隆是我国应用最为广泛、施药量最大的麦田除草剂之一,对防除多种禾本科杂草和阔叶类杂草有显著效果;甲基二磺隆是目前有效防除节节麦、雀麦、菵草等恶性杂草的除草剂,但两者在敏感小麦品种上应用会产生药害,特别是低温药害。种植耐除草剂的小麦品种是减轻药害的可行途径。以50%异丙隆可湿性粉剂和30 g/L甲基二磺隆可分散油悬浮剂为供试药剂,对江苏省85个小麦品种(系)进行耐药性测定。首先以4个小麦品种通过系列剂量测定其耐药性,确定50%异丙隆可湿性粉剂36 000 g/hm²(推荐剂量的12倍)和30 g/L甲基二磺隆可分散油悬浮剂6 300 mL/hm²(推荐剂量的14倍)为整株生测法的批量筛选剂量。在此剂量下测试江苏省85个主要种植小麦品种(系)对这2种除草剂的耐药性差异。结果表明：筛选出的对异丙隆高度耐药性(耐药级别之和12～15)、中度耐药性(耐药级别之和10～11)品种(系)分别为7、8个;对甲基二磺隆高度耐药性(耐药级别之和12～14)、中度耐药性(耐药级别之和11)品种(系)分别为11、8个。其中对异丙隆和甲基二磺隆均具有较强耐药性的有明...     

麦极与骠马对麦田主要禾本科杂草的室内药效比较研究

分别在冬季和春季研究了15%麦极可湿性粉剂和6.9%骠马水乳剂对杂草的防除效果。研究结果表明,15%麦极对杂草的药效比6.9%骠马快。从杂草种类比较,草对各除草剂的症状反应出现得最快,其次是硬草,然后是看麦娘、野燕麦;从叶龄比较,1.5叶期杂草反应症状出现得最快,其次是3.5叶期杂草,最慢的是5~7叶期杂草。春季试验时,杂草药效症状较冬季试验时发展得快。冬季试验时,3.5叶期杂草对除草剂的药效反应症状较1.5叶期杂草发展得快;春季试验时,3.5叶期杂草对除草剂的药效反应症状较5~7叶期杂草发展得快。从试验最终结果来看,15%麦极对杂草的防效比6.9%骠马好;杂草的药效反应情况,从高到低依次为:野燕麦、草、看麦娘、硬草。建议15%麦极的施用剂量为10~13.3 g/667m2,在早春杂草3.5叶期左右时施药为宜。     

通过转bar基因水稻与稗草杂交的亲和性研究评价基因漂移

 采用生殖生物学方法研究了转bar基因水稻品种Y0 0 0 3和 99 t(父本 )与无芒稗 (母本 )的基因漂移。通过光学显微镜观察稗草与转bar基因水稻手工杂交后 30min、1～ 4h水稻花粉在稗草柱头上的萌发、生长情况 ,并与稗草开花后相应时间的花粉萌发、生长情况相比较。结果表明 ,2个水稻品种的花粉在稗草柱头上的萌发生长情况相似 ,且与稗草自花授粉相应时间的花粉萌发、生长情况有极明显差异。稗草自花授粉后花粉粒萌发生长正常 ,在 30min时 85 %的花粉粒花粉管穿过柱头 ,正在凝缩和释放内容物或内容物已经释放的花粉粒百分率逐渐增加 ;杂交后转基因水稻花粉在稗草柱头上都不能正常萌发生长并未能穿过稗草柱头。从而判定稗草与转bar基因水稻的不亲和性 ,表现在水稻花粉不能在稗草柱头上正常萌发生长 ,更不能穿过稗草柱头。同时通过去雄稗草授转基因水稻花粉后不结籽也证明了两者的不亲和性     

抗草铵膦转基因水稻明恢86B杂草化潜力评价

 为评估抗草铵膦转基因水稻明恢86B大规模推广后演化为杂草的生态风险,在农田生态环境下比较了明恢86B、明恢86和杂交稻组合汕优63的生存竞争能力、繁育能力、落粒性、种子生存能力以及对常规除草剂氟吡磺隆的耐药性。结果表明,无论在适宜季节还是非适宜季节,明恢86B和明恢86的生存竞争能力和繁殖力都低于杂交稻组合汕优63,尤其在非适宜期时,汕优63的生存竞争力、繁殖力明显强于明恢86B和明恢86。主要表现在植株较高、分蘖较多以及高产。明恢86B的生存竞争力和繁殖力都略低于明恢86。3个材料的落粒性都不强,且尚未见自生苗产生。在浅埋和深埋处理下,明恢86B种子的生存能力弱于汕优63和明恢86。3个材料对除草剂氟吡磺隆的耐药性无明显差异。表明抗草铵膦转基因水稻86B在中国南京地区环境条件下演化为杂草的可能性较小。     

江苏省杂草稻的传播与籼粳分化研究

21世纪初,杂草稻仅在江苏省局部区域发生,目前已扩大到全省,并对粳稻的高产和稳产造成严重威胁。为了掌握其快速发生机制,便于杂草稻的防除工作,需要进一步明确江苏省13市杂草稻是独立发生还是相互传播,以及江苏省杂草稻籼粳地理分布。采集了江苏省13个市58个样地的58个种群,总计205份的杂草稻样品。所有样品在南京农业大学江浦农场田间种植,并测量了38个形态学性状和6个程氏指数鉴别性状。欧氏距离聚类分析,表明江苏省13个市的杂草稻是相互混杂的。籼粳地理分布表明,江苏省杂草稻主要以籼型和偏籼型为主,籼型和偏籼型杂草稻在全部58个样点中都有分布,分别占样品总量的54.15%和42.40%;偏粳型和粳型仅分布于6个样点(淮安、苏州、盐城与扬州),分别占样品总量的2.93%和0.48%。此外,对比江苏省杂草稻的籼粳地理分布与江苏省地方品种的籼粳地理分布,未显示对应关系。籼粳比例和地理分布揭示了江苏省杂草稻主要为籼型,其中极少数为粳型杂草稻,粳型杂草稻的比例与杂草稻和栽培稻之间的自然基因漂移比例相近。     

抗草铵膦转基因水稻‘Y0003’直播田除草剂施用技术研究

为给抗草铵膦转基因水稻‘Y0003’商业化生产后除草剂的安全高效施用提供科学依据, 探索了该转基因直播稻田草铵膦的最佳施用时期和施用剂量。研究了在直播稻田3~4叶期、5~6叶期以及分蘖期施用0.225、0.45和0.9 g/hm 2草铵膦(有效成分, 下同)后, 草铵膦对杂草的控制效果和对转基因水稻生长的影响。在测试的3个施药时期, 施用0.225 g/hm 2草铵膦对杂草防除效果都很差, 水稻减产严重; 在水稻3~4叶期和分蘖期施用0.45和0.9 g/hm 2草铵膦对杂草的防除效果也较差, 水稻生长受到严重影响, 与无草对照相比水稻产量显著下降。但在水稻5~6叶期施用0.45 和0.9 g/hm 2草铵膦对主要杂草的防效均在90%以上, 且对水稻安全。因此建议抗草铵膦转基因水稻‘Y0003’直播田在水稻5~6叶期施用0.45~0.9 g/hm 2草铵膦来控制田间杂草。