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。     

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。     

啤酒废水的Bt生化利用

对啤酒废水、城市污水的化学耗氧量(COD)的变化情况和发酵液毒力进行研究,结果表明:啤酒废水的年平均COD是城市污水的8倍,二者COD月变异系数分别为16.7%、57.3%,日变异系数分别为42%-52.4%、184.4%-391.3%;与城市污水相比,啤酒废水具有高且稳定的COD以及可生化性强等特点;以啤酒废水为原料发酵Bt,其活芽胞数均可达到108-109cfu.mL-1,其发酵液对2-3龄小菜蛾幼虫的毒力比城市污水培养Bt的发酵液高.与传统培养基相比,其二次废水残留的有机物质含量低,易于处理;与工业培养基相比,Bt在优化的啤酒废水培养,发酵周期可缩短61%-72%.     

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。     

Bt转基因抗虫水稻的研究进展及其对家蚕的风险评估

Bt基因是目前农业上使用最广泛的抗虫基因。近年来,Bt基因已广泛用于转基因抗虫水稻的研究,进展极为迅速。我国在Bt转基因抗虫水稻的培育方面处于世界领先水平,且有可能成为世界上率先商品化种植Bt转基因抗虫水稻的国家之一。为此,概述了Bt基因的发展状况、国内外Bt转基因抗虫水稻的研究进展及其对非靶标经济昆虫家蚕的生态风险,以期为Bt转基因抗虫水稻的商品化种植和重要经济昆虫的合理保护提供科学依据和理论参考。     

河南省北部夜间空中昆虫群落的初步研究

2011年4月底至8月,使用探照灯诱虫器对河南省北部的夜间空中昆虫群落进行了调查。结果表明,河南北部夜间空中昆虫群落由12目47科100多种昆虫组成,其中害虫的种类占了86.43%。空中昆虫群落的丰富度和昆虫的种类随季节变化不大,数量随季节有明显变化,其中6月份昆虫数量明显高于其他4个月份。采用Berger-Parker优势度指数进行分析发现,棉铃虫、赤角盲蝽、小地老虎和大黑鳃金龟是空中昆虫群落的主要害虫优势种,优势度指数最高分别为0.575 2、0.137 8、0.108 0、0.136 1,其中棉铃虫是整个生长季节的优势种。食蚜蝇、中华草蛉、东亚小花蝽和大草蛉是空中昆虫群落的主要天敌优势种,优势度指数最高分别为0.714 3、0.626 1、0.219 3、0.467 5。研究初步明确了河南省北部夜间空中昆虫群落的演替及不同时期的优势种群,为针对性控制害虫危害奠定基础。     

Bt棉功能叶氮代谢对Bt蛋白表达及氮肥调节的响应

为评价外源Bt基因插入以及氮肥对Bt棉功能叶Bt蛋白表达及氮代谢的影响,对Bt棉功能叶Bt蛋白含量,硝酸还原酶、谷丙转氨酶和蛋白酶活性,可溶性蛋白质和全氮含量等指标进行了测定。结果表明:Bt棉功能叶Bt蛋白含量在蕾期最高,此后,随生育进程呈显著下降。与常规棉相比,Bt棉功能叶硝酸还原酶活性提高,在前中期谷丙转氨酶活性显著提高且有利于可溶性蛋白质的合成,前期全氮含量显著增加,对蛋白酶活性没有明显影响。Bt棉功能叶Bt蛋白含量与硝酸还原酶活性、可溶性蛋白质和全氮含量呈显著正相关,表明Bt棉前期增强的氮代谢促进了Bt蛋白的表达。施氮肥明显提高Bt棉中后期功能叶硝酸还原酶活性、可溶性蛋白质含量和Bt蛋白的表达。基施和初花期各50%的效应显著大于全部基施,而在基施氮肥基础上,初花期增施50%的氮肥效应最明显。与常规棉比较,施氮肥更有利于Bt棉中后期功能叶硝酸还原酶活性、可溶性蛋白质含量提高。     

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.     

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。