2005-2020年转Bt基因棉花抗虫性变化及其与产量性状的相关性分析

为了给转Bt基因棉花在科研和生产上多世代可持续利用提供依据,以转Bt基因棉花品种银山8号为试验材料,从2005年开始,连续16年进行跟踪研究。结果表明,随种植世代的增加,生物测定银山8号第2～4代棉铃虫幼虫校正死亡率、铃期叶片和铃期小铃杀虫蛋白表达量均有不同程度的线性上升趋势,同时皮棉产量线性回归也呈增长趋势;苗期叶片、蕾期叶片和蕾期小蕾杀虫蛋白表达量呈线性下降趋势。相关性分析表明,抗虫棉的抗虫性与皮棉产量间均呈正相关,株铃数和衣分是构成皮棉产量的重要因子,与皮棉产量的相关性分别达到极显著和显著水平。外源Bt基因转入棉花后能稳定遗传给后代,通过卡那霉素鉴定和系统选择可以持续保持转Bt基因棉花多世代的抗虫性,甚至通过提纯复壮逐年优选,可实现转Bt基因抗虫棉特定生育时期或部分棉花器官抗虫性的提高。     

利用苏云金杆菌悬浮剂对油松毛虫进行生物防治研究

利用8000IU·滋L-1苏云金杆菌(Bt)悬浮剂对油松毛虫进行了室内生物测定和松林林间防治试验。结果表明,Bt悬浮剂对油松毛虫有很高致死作用。分别利用500,400和300倍稀释液喷雾松枝饲喂2龄幼虫,处理120h后,幼虫死亡率分别为32.50%,35.00%和62.50%。平均症状级别达1.625~2.575,致死作用迅速。林间施用Bt悬浮剂500,400和300倍稀释液,处理7d后,幼虫校正死亡率为74.68%~84.81%,10d后防治效果达85.00%~90.00%,显著高于25%灭幼脲三号悬浮剂的对照处理。     

土壤水分亏缺对Bt棉铃壳杀虫蛋白表达的影响

【目的】研究土壤水分亏缺对Bt棉杀虫蛋白含量及Bt基因表达、氮代谢酶活性的影响,为Bt棉抗虫性安全表达提供理论参考。【方法】2014—2015年以Bt棉常规品种泗抗1号、杂交种泗抗3号为材料,采用盆栽法,2014年设置5个土壤水分处理:G1、G2、G3、G4和CK,其土壤含水量分别为最大持水量的15%、30%、45%和75%。2015年设置4个处理:G2、G3、G4和CK。观察土壤水分亏缺对盛铃期Bt棉铃壳杀虫蛋白含量影响。所有处理于盛花期前10 d控制浇水,如遇下雨,将处理盆钵移入室内。使用WET土壤三参数速测仪监测土壤水分,用称重法控制土壤水分,即当监测发现土壤水分低于设计值时,于早晨、中午、傍晚进行定量补水。2015年进一步研究水分亏缺对Bt基因表达量、氮代谢相关合成酶(硝酸还原酶和谷氨酸丙酮酸转氨酶)活性、分解酶(肽酶和蛋白酶)活性的影响。【结果】与对照(土壤含水量为最大持水量75%)相比,泗抗1号和泗抗3号铃壳中Bt蛋白含量随土壤水分亏缺程度的增加而降低,且在土壤含水量为最大持水量60%时开始显著下降,但泗抗1号下降幅度低于泗抗3号,其中2014年泗抗1号下降22.5%,泗抗3号下降41.6%。在土壤含水量为最大持水量60%时,铃壳中Bt基因表达量增加,泗抗1号、泗抗3号分别比对照提高48.6%和22.1%。氮代谢相关酶活性变化表明,水分亏缺条件下,2个类型品种的硝酸还原酶(NR)和谷氨酸丙酮酸转氨酶(GPT)活性降低,肽酶和蛋白酶活性增加。且肽酶和蛋白酶活性变化幅度高于NR和GPT。相关分析表明,NR和GPT活性与铃壳中杀虫蛋白含量呈显著或极显著正相关;肽酶和蛋白酶活性与杀虫蛋白含量呈显著负相关。【结论】水分亏缺胁迫下,供试品种铃壳中杀虫蛋白质含量下降。但在转录水平,未发现Bt基因表达量下降。但氮代谢关键合成酶(NR和GPT)活性降低,分解酶(肽酶和蛋白酶)活性增加。因此,蛋白质合成减弱、分解加强可能导致铃壳中杀虫蛋白含量下降。     

The effects of high temperature level on square Bt protein concen-tration of Bt cotton

Higher boll worm survival rates were detected after high temperature presented during square period in Bt cotton. The objective of this study was to investigate the effects of high temperature level on the Bt efficacy of two different types of Bt cotton cultivars at squaring stage. During the 2011 to 2013 cotton growth seasons, high temperature treatments ranged from 34 to 44°C in climate chambers, and field experiments under high temperature weather with various temperature levels were conducted to investigate the effects of the high temperature level on square Bt protein concentration and nitrogen metabolism. The climate chamber experiments showed that the square insecticidal protein contents reduced after 24 h elevated temperature treatments for both cultivars, whereas significant declines of the square insecticidal protein contents were detected at temperature 38°C, and only slightly numerical reductions were observed when temperature below 38°C. Similar high temperature responses were also observed at the two field experimental sites in 2013. Correspondingly, high temperature below 38°C seems have little effect on the square amino acid concentrations, soluble protein contents, glutamic-pyruvic transaminase(GPT) and glutamic-oxalacetic transaminase(GOT) activities as well as protease and peptidase activities; however, when the temperature was above 38°C, reduced soluble protein contents, enhanced amino acid concentrations, decreased GPT and GOT activities, bolstered protease and peptidase activities in square were detected. In general, the higher the temperature is(38°C), the larger the changes for the above compound contents and key enzymes activities of the square protein cycle. The findings indicated that the unstable insect resistance of the square was related to high temperature level during square stage.     

15个杂交棉组合杂种优势研究

以5个高产优质陆地棉为母本,3个抗虫品种为父本,按NCⅡ遗传设计配置了15个杂交种。对杂交种F1代主要经济性状(籽棉产量、皮棉产量、籽指、衣指、大样衣分、衣分、单铃重、纤维长度、整齐度、伸长度、马克隆值)进行了杂种优势的分析。结果表明:(1)供试15个杂种F1代普遍表现出竞争优势,其优势大小与性状有关,因组合而异,其中SK2×K1、1999×K1杂交种F1代综合性状较好。(2)纤维品质分析表明抗虫杂交棉纤维品质一般具有负优势,纤维长度、伸长度和整齐度都低于抗虫亲本和对照。(3)具有相同亲本的各个组合中,由于另一个亲本的不同,其中亲优势、超亲优势、竞争优势都表现出不同的变化。     

荔枝害虫群落结构及其动态研究

以栽培品种ＮＣ８９为对照,通过室内饲养和组织切片,系统研究了转双基因抗虫烟草对烟夜蛾和小地老虎幼虫的抗性表现。结果表明,转双基因抗虫烟草对烟夜蛾幼虫具有稳定的杀虫作用,取食后２－３ｄ死亡,死亡率达１００％,不同龄期间表现一致;对小地老虎幼虫个有一定的杀虫作用,其抗性随龄期的增加而减弱,１龄死亡率为４８％,２龄为２８％,３龄以后死亡率为０,但对各龄幼虫的生长发育均具有明显的抑制作用。     

抗虫杂交棉研究与应用进展

本文综述了世界特别是中国的杂交棉、Bt抗虫棉以及抗虫杂交棉的研究与应用进展。美国首先研究杂交棉，但印度与中国首先大规模应用。Bt转基因抗虫棉首先由美国研究和应用，中国紧随其后。由于劳动力低廉，加上生物高技术发展较快，中国抗虫杂交棉居国际领先地位。这些抗虫杂交棉的抗虫性一般与美国NC33B相当，但产量高15％左右。为加速发展，当前研究和管理方面的几个问题应予适当解决。     

抗虫棉与早熟陆地棉品种间产量及纤维品质性状的配合力分析

用5个早熟陆地棉品种作母本,3个抗虫棉品种作父本,按照不完全双列杂交设计(NCⅡ设计)组配15个杂交组合.对亲本及杂交组合的产量和纤维品质共11个性状进行配合力分析.结果表明,单株铃数、衣分、纤维长度、比强度、马克隆值和纤维伸长率主要受基因加性效应控制,籽棉产量和皮棉产量主要受基因非加性效应影响.新陆早45号是突出的高衣分丰产亲本,新陆早48号是结铃性较好的丰产亲本,72-72是优良的抗虫棉亲本,组合新陆早48号×111-43和新陆早42号×N78在综合农艺性状上优势明显,但纤维品质相对而言没有明显改良.     

转基因抗虫水稻中BT蛋白表达量的研究(英文)

对转基因抗虫水稻中Bt蛋白表达量进行研究。[方法]应用酶联免疫吸附测定法(ELISA)定量检测转基因抗虫水稻生同生长期不同部位的Bt蛋自表达量。[结果]转基因水稻灌浆期不同组织中Bt蛋白表达绝对含量的高低顺序为:叶片>未成熟种子及颖壳>根>茎杆;在水稻不同的生长发育(分蘖期、抽穗期和灌浆期)阶段,转基因Bt水稻中Bt蛋白的含量有一些变化;一般在水稻生长后期Bt蛋白的浓度有所下降,但幅度不大,对其抗性不会造成太大影响。[结论]该试验对田间害虫的防治以及转基因水稻的育种都具有重要意义。     

不同类型抗虫棉品种的产量表现和氮素营养效率研究

以7个转Bt(Bacillus thuringiensis)基因抗虫棉(Gossypium hirsutumL)品种(美国品种33B,国产常规棉鲁棉研21、22、28、29,国产杂交棉鲁棉研15和25)为材料,分别在临清和东营种植,比较研究了它们的产量表现和营养效率。结果表明,国产常规抗虫棉品种平均比美国品种33B增产12.5%(临清)和28.3%(东营),抗虫杂交棉则比常规棉增产9.7%。早发型棉花品种(鲁棉研21和29)每生产100 kg皮棉所吸收的氮素量比后发型品种(鲁棉研22和28)少13.9%,营养效率系数高20.4%;杂交种(鲁棉研15和25)每生产100 kg皮棉所吸收的氮素量比常规种少13.8%,营养效率系数高16.8%。早发型棉花品种的氮素营养效率高于后发型,杂交种的氮素营养效率高于常规种。选用棉花杂交种或早熟、高产、经济系数高的常规种,创造正常的棉花熟相是提高氮素营养效率的重要途径。