抗虫转Bt基因水稻外源转基因成分环介导等温扩增技术检测方法的建立及应用

以转基因Bt水稻品种科丰6号为主要研究对象,利用环介导等温扩增技术(Loop-Mediated Isothermal Amplification,LAMP),针对cry1Ac晶体蛋白毒素基因的6个区域设计4条特异性引物,利用一种链置换DNA聚合酶(Bst DNA polymerase)在65℃保温30min,通过荧光显色完成对转基因检测工作。结果显示,该LAMP方法能够特异性检测cry1Ac基因,其最低定性检测限是传统PCR方法的10倍。本研究建立的针对转基因水稻cry1Ac基因的LAMP检测方法具有高度的特异性及稳定性,结果可靠,非常适合转基因抗虫水稻的快速检测。     

Relationship Between Leaf C/N Ratio and Insecticidal Protein Expression in Bt Cotton as Affected by High Temperature and N Rate

Expression of insecticidal protein for transgenic Bacillus thuringiensis （Bt） cotton is unstable and related to nitrogen metabolism. The objective of this study was to investigate the relationship between leaf carbon nitrogen ratio （C/N） and insecticidal efficacy of two Bt cotton cultivars. C/N ratio and Bt protein content were both measured at peak square period and peak boll period respectively under 5-7 d high temperature and different nitrogen fertilizer rates on the Yangzhou University Farm and the Ludong Cotton Farm, China. All plants were grown in field. The results showed that the C/N ratio enhanced slightly and the Bt protein content remained stable at peak square period, but significant increases for the C/N ratio and decreases markedly for the leaf Bt protein concentration were detected at the peak boll period. The similar patterns at the two growth periods were found for the leaf C/N ratio and Bt protein content by different N fertilizer treatments. When nitrogen rate was from 0 to 600 kg ha-l, the C/N ratio was reduced by 0.017 and 0.006 for Sikang 1 and Sikang 3 at peak square period, compared to the 1.350 to 1.143 reduction for Sikang 1 and Sikang 3 at peak boll period, respectively. Correspondingly, the leaf Bt protein contents were bolstered by 2.6-11.8 and 26.9-36.9% at the two different growth periods, respectively. The results suggested that enhanced C/N ratio by high temperature and nitrogen application may result in the reduction of inseetiocidal efficacy in Bt cotton, especially in peak boll period.     

Bt转基因抗虫棉田昆虫群落结构研究

选用3个转Bt基因抗虫棉品种DP99B、20B、1560BG和2个非抗虫棉对照品种鄂杂棉1号、湘杂棉2号,比较研究了不同棉花群体中昆虫群落结构特征。结果表明,在未采取任何防治措施的情况下,3个转Bt基因抗虫棉对棉铃虫种群,尤其是在棉花生育前期有很好的抑制作用;同时对其他鳞翅目害虫种群也有一定控制效果,这使得棉蚜、棉叶蝉、烟粉虱等刺吸式害虫上升为主要害虫。但抗虫棉棉田昆虫群落、害虫亚群落以及天敌亚群落的多样性、均匀性均较对照棉田小,而优势集中性比对照棉田高,反映出抗虫棉棉田昆虫群落结构稳定性较差。相对来说,DP99B和20B抗虫性能较好,其棉田昆虫群落结构也比较稳定。因此,转Bt基因抗虫棉的大面积应用中,除了要关注抗毒性棉铃虫的产生和危害以外,还应特别注意其他可能上升为主要害虫(如棉蚜、棉叶蝉、烟粉虱等)的防治工作。     

转Bt基因作物毒蛋白对根际土壤生态系统影响研究进展

随着商业化转Bt基因作物的大规模种植,研究Bt毒蛋白对土壤生态系统的可能影响,对评价转基因作物的生态风险具有重大意义。文章综述了转Bt基因作物对根际土壤生态系统影响的研究进展,包括毒蛋白在根际土壤中的存活特性,微生物利用与降解,以及毒蛋白对根际土壤微生物区系和酶活性的影响。并对以后的研究提出几点建议。     

转cry1C和cry2A基因Bt水稻对白背飞虱生长、发育及繁殖的继代影响

转Bt基因水稻对非靶标节肢动物的影响是转基因水稻安全性评价的重要组成部分。目前,已开展了大量关于转Bt基因水稻对非靶标害虫安全性评价的研究,但多限于1代,不能完全反映田间情况。试验以转Bt基因水稻T1C 19(含cry1C基因)和T2A 1(含cry2A基因)以及其亲本非Bt水稻MH63为材料,在室内条件下连续饲养白背飞虱4代,研究转Bt水稻对非靶标害虫白背飞虱生长发育和繁殖的继代效应,以明确T1C 19和T2A 1水稻对白背飞虱的潜在影响。结果表明,白背飞虱在3种水稻品种上连续取食4代以后,其生长发育(若虫发育历期、若虫存活率、雌成虫体重)和繁殖(产卵量和卵孵化率)指标均没有受到水稻品种的显著影响。可见,供试的T1C 19和T2A 1对白背飞虱无显著影响。     

低磷胁迫对转基因抗虫玉米苗期生长的影响

为了了解导入Bt基因是否会引起玉米对磷元素利用能力发生改变,本研究采用转基因抗虫玉米Bt 38及其背景材料郑单958(ZD 958)为试验材料,进行水培试验,设置正常供磷(1mmol/L)和低磷(1μmol/L)两个水平。结果表明:在相同磷浓度下,ZD 958与Bt 38的某些生物性状、生理性状显著地不同,在生物性状上,正常供磷条件下与ZD 958相比,Bt 38根长极显著降低,全展叶叶面积极显著减小,低磷条件下与ZD 958相比,Bt 38株高、根长、茎粗、叶长,叶宽、地上鲜重、地下鲜重均极显著增加,根冠比显著下降;在生理特征上,相同供磷条件下,与ZD 958相比,抗虫玉米心叶、全展叶叶绿素含量及Chla/Chlb均有显著性变化,抗虫玉米不同部位可溶性糖、淀粉含量、激素含量亦有显著性变化。此外,全展叶中可溶性蛋白含量和抗氧化物酶活性也有显著性变化。综上,Bt基因的导入改变了ZD 958苗期对磷元素的利用能力,从而使ZD 958与Bt 38在不同磷环境下表现出不同的生存能力。     

转Bt Cry1Ac基因抗虫棉花外源基因漂移研究

【目的】研究转Bt Cry1Ac基因棉花外源基因漂移规律,为转基因棉花生态安全性评价提供依据。【方法】2014年在吐鲁番市和2015年在库尔勒市,利用小区试验种植转基因棉花,翌年利用卡那霉素抗性检测结合分子检测的方法检测外源基因的漂移。【结果】在距离转基因棉花小区边缘1~120 m均能检测到含有外源基因Cry1Ac。SGK321种子漂移率最大漂移率是向南方向距离转基因棉花小区边缘1 m处,漂移率为5 %;GK19最大漂移率是向西方向达到了10.09 %。以方向因素和距离因素建立Cry1Ac基因漂移Logistic回归预测模型,方向和距离对种子漂移都有显著影响(P <0.05),但方向和距离两个因子并不能最终决定外源基因的漂移率。【结论】转基因棉花外源基因漂移率受方向和距离的影响,但最终决定外源基因的漂移率,并不是方向和距离联合作用的结果。     

转双价双Bt基因(Cry1Ac+Cry2Ab)抗虫棉栽培地生存竞争能力研究

为建立国家转双价双Bt抗虫基因棉环境安全评价技术,对转双价双Bt基因(Cry1Ac+Cry2Ab)抗虫棉栽培地生存竞争能力进行研究,结果表明,转双价双Bt基因棉花与对照赣棉11相比,各生育期株高生长具有显著竞争优势,优势值3.48～4.75 cm;吐絮期棉覆盖度竞争优势超对照46.77个百分点,达显著水平;产量竞争力优势籽棉超对照1 013.85 kg/hm2,皮棉超对照433.20 kg/hm2,均未达到显著水平;发芽率竞争优势极显著,超过对照2.75个百分点。与非转基因常规棉相比,转双价双Bt抗虫基因棉生存竞争能力优势显著。     

转基因抗虫棉Bt毒蛋白含量时空变化及土壤降解研究(英文)

[目的]研究转基因抗虫棉Bt毒蛋白含量的时空变化及其土壤降解。[方法]采用ELISA法(酶链免疫法)研究和分析了转Btcry1Ac基因抗虫棉的根、茎和叶片组织在不同发育时期毒蛋白的含量变化及转Bt基因抗虫棉(GK45)和非转基因棉花(新陆早36号)在根际土壤、表层土壤和后茬种植区土壤中Btcry1Ac毒蛋白的年平均含量变化。[结果]BtCry1Ac毒蛋白含量在抗虫棉生长过程中均呈动态下降趋势,而根中下降的速率最快,茎和叶片次之;棉花种植区土壤表层中均检测到Btcry1Ac毒蛋白,且后茬种植区中表层毒蛋白的含量增加,而根际土中含量极低。[结论]Btcry1Ac毒蛋白的含量检测为种植转基因作物的风险评价及转基因作物的土壤生态系统安全性评价提供了科学依据。     

玉米样品中转基因玉米Bt176含量检测

根据其检测特异性,转基因产品检测技术可分为筛选、基因、构建和转化体特异性检测四类.由于转化体特异性检测方法的具有高度特异性,目前,一些发达国家对于转基因产品检测方法正逐步过渡到转化体特异性序列的检测方法.本研究针对转基因玉米Bt176的外源基因3'端与玉米基因组DNA相接区序列设计具有转化体特异性的引物和荧光探针.利用实时荧光定量PCR,以已知Bt176含量样品为标准样品建立内外源基因标准曲线,利用该标准曲线对多个玉米样品Bt176玉米成分含量进行检测,结果显示该方法检测结果准确,检测特异性强,Bt176玉米检测极限浓度达到0.001 ng/μL.同时该方法操作简单,适合转基因样品大批量检测.