北疆棉区Bt棉及土壤中Bt毒蛋白含量测定

目的:转Bt基因抗虫棉植株中Bt毒蛋白含量测定.方法:采用ELISA法对转Bt基因植株中毒蛋白含量进行了定量检测.结果:在所检测的样品中,叶片中Bt毒蛋白含量最高,其次是蕾、铃、花瓣、花苞叶、蕾苞叶、花柱,而在根中的含量较低,土样中没有检测到Bt毒蛋白;不同生育期的顶叶中Bt毒蛋白含量差异显著,其在苗期叶片中最高,蕾期次之,花期、花铃期开始降低,而铃期和吐絮期又有一定的增加.结论:Bt基因在植株体内的表达随着器官的不同,生育时期的不同而表现出时空动态变化.     

转Bt基因棉花对烟粉虱天敌昆虫龟纹瓢虫的影响

在实验室控制条件下,以转Bt基因棉花GK12、33B、SGK321上的烟粉虱为食料饲养龟纹瓢虫,研究转Bt基因棉花上的烟粉虱对龟纹瓢虫生长发育及捕食的影响,同时利用Y型嗅觉仪,观察龟纹瓢虫对来自不同类型棉花的棉叶及其烟粉虱的嗅觉反应和视觉反应。结果表明,转Bt基因棉花和对应的常规棉亲本上的烟粉虱对龟纹瓢虫的发育历期和存活率没有明显的影响。龟纹瓢虫对棉花叶片、烟粉虱若虫、蜜露、蜕等4种物质的视觉反应之间没有明显的差异。对4种嗅源物质的嗅觉选择性的大小依次为：烟粉虱若虫＞蜕＞棉花＞蜜露;在两类不同的棉花之间,转基因棉花和常规棉,龟纹瓢虫对GK12、33B、SGK321等三种转基因棉花上的烟粉虱若虫的嗅觉选择性明显较对应的常规棉亲本SM3、33、SY321上的烟粉虱若虫小;对烟粉虱若虫的蜕,两种转单价基因棉花GK12、33B较对应的常规棉亲本上的小,而转双价基因的棉花SGK321上与对应的常规棉之间没有明显的差异。烟粉虱密度大于200头.皿_-1时,龟纹瓢虫捕食转基因棉花上烟粉虱的数量大于对应的常规棉花亲本,但烟粉虱密度小于200头.皿_-1时,龟纹瓢虫捕食转基因棉花上烟粉虱的数量小于对应的常规棉花亲本。龟纹瓢虫对烟粉虱的捕食符合HollingⅡ型反应。龟纹瓢虫取食转基因棉花上的烟粉虱的理论极限值、瞬间攻击率均大于常规棉花。     

棉铃虫取食转Bt棉后蛹的抗寒力测定

在棉铃虫HelicoverpaarmigeraH櫣bner人工饲料中分别添加转Bt基因棉叶粉和常规棉叶粉饲喂幼虫,经滞育诱导后,发现2个处理间棉铃虫蛹的滞育率相似,2个处理间滞育蛹的自由水和结合水含量没有差异;但取食含Bt棉叶粉人工饲料的棉铃虫滞育蛹的过冷却点和结冰点显著高于对照组,蛹重及与抗寒性有关的脂肪和糖原含量均显著低于对照组。     

棉铃虫对转Bt基因棉的抗性及其治理策略研究进展棉铃虫对转Bt基因棉的抗性及其治理策略研究进展

简述了苏云金杆菌Bacillus thuringiensis（Bt）毒素的作用方式及杀虫机理,分析了Bt棉种植过程中面临的生态风险。综述了昆虫对Bt毒素的抗性机理、监测方法及治理策略方面的研究进展。棉铃虫对Bt棉的抗性可能主要与中肠上皮细胞膜上的特异性结合受体中结合位点的改变有关。在多种抗性治理策略中,庇护所策略被公认为是目前最有效的并已广泛采用的抗性治理措施。应针对Bt棉在我国的种植情况,在棉铃虫还未在田间表现出抗性以前,制定合理的抗性预防、治理措施。     

转Bt基因棉对非靶标害虫及害虫天敌种群动态的影响

2000～2001年,在湖北棉区系统研究了转Bt基因棉对棉田非靶标害虫及天敌种群动态的影响。试验设三个处理：转Bt化防田（使用化学农药控制害虫）、转Bt自控田（仅依靠田间自然天敌控制害虫）及常规对照棉田（利用综合防治措施控制害虫）。结果表明,在转Bt基因棉田中,除棉蓟马外,其它主要非靶标害虫（主要是刺吸性害虫）的种群发生数量呈明显的上升趋势。2000年棉蚜发生的总计值,化防田和自控田分别比常规对照田增加37.9%和71.4%,2001年则分别增加92.5%和134.9%;2000年朱砂叶螨发生的总计值,化防田和自控田分别比常规对照田增加181.1%和298.3%,2001年则分别增加69.9%和105.0%;转Bt基因棉对于斜纹夜蛾与烟粉虱这两种近几年来对棉花危害有加重趋势的害虫,在大田中没有表现出抗性。天敌的发生种类和数量也都远远高于常规对照棉田,几种主要天敌种群发生的总计值及高峰值都明显高于常规对照棉田。2000年蜘蛛类发生的总计值,化防田和自控田分别比常规对照田增加66.3%和112.1%,2001年则分别增加95.1%和111.7%;2000年龟纹瓢虫发生的总计值,化防田和自控田分别比常规对照田增加140.8%和135.4%,2001年则分别增加67.2%和109.5%;2000年在两块转Bt基因棉田中种群数量较大的大眼蝉长蝽在常规对照棉田的调查过程中没有发现,2001年在对照田中也仅记录到1头。试验表明,充分利用Bt棉田中天敌种类较丰富、种群数量较大的优势而加强生物防治,是湖北棉区转Bt基因棉田综防体系中的一个关键措施。     

在转Bt基因棉压力下棉铃虫和异色瓢虫的波动性不对称

以取食转Bt基因棉的棉铃虫和取食转Bt基因棉上的蚜虫的异色瓢虫为研究对象,结合各自的适合度参数考察了波动性不对称（fluctuating asymmetry, FA）在不同种群中各对称性状间的表现情况。结果表明： 处理组棉铃虫种群的前、中、后足腿节,前翅肘横脉,前翅副室短径,后翅翅长均表现出FA;与对照种群比较,前足腿节与后翅翅长的FA值较高。 适合度参数测定结果显示,棉铃虫卵孵化率与成虫寿命显著低于对照种群,而成虫产卵量和幼虫发育历期与对照种群差异不显著。异色瓢虫取食了转Bt基因棉上的蚜虫后对其适合度各参数及各虫龄的捕食功能反应均无不良影响,其后翅翅长表现出FA,但与对照种群的FA值无显著差异。FA的大小与种群适合度间存在一定的联系,尚需做进一步的分析。     

湖北棉区转Bt基因棉对棉铃虫的控制作用

2000-2001年通过田间系统调查,表明转Bt基因棉（品种为GK19）在湖北江汉平原棉区对棉铃虫抗性稳定。试验设3个处理：转Bt基因棉化防田（使用化学农药控制害虫）、转Bt基因棉自控田（依靠天敌控制害虫）及常规棉对照田（利用综合防治措施控制害虫）。从棉铃虫的第2代到第5代整个发生期内,即使在不进行化学防治的情况下,棉铃虫在Bt棉田的发生量也保持在极低的水平(最高百株虫量为12头)。室内饲养结果表明,转Bt基因棉对棉铃虫的生长发育（幼虫体重、蛹重）有较为明显的影响,使6龄幼虫体重减少25.6%,蛹重减少18.2%。棉铃虫幼虫取食转Bt基因棉组织后,发育迟缓,相对于常规棉喂养的整个发育历期延长17 d,使棉铃虫在田间的危害减少至少一个世代。另外,接虫试验表明,棉铃虫幼虫在常规棉上的取食时间是转Bt基因棉株上的6.1倍,极大地减轻了棉铃虫的危害程度。     

转CpTI-Bt基因棉和转Bt基因棉对棉铃虫幼虫存活、生长及营养利用的影响

2000年7月中旬和8月中旬, 分别测定了采自田间的转CpTI-Bt基因双价抗虫棉（SGK321, 以下简称CpTI-Bt棉）和转Bt基因抗虫棉（中30,以下简称Bt棉）对棉铃虫Helicoverpa armigera幼虫存活、生长的影响。结果表明：7月中旬两种转基因抗虫棉抗虫效果均较好,尤其是CpTI-Bt棉棉叶和花瓣对4龄幼虫3天内致死率为92%以上;8月中旬两种转基因棉的抗虫活性均明显降低,且Bt棉的杀虫活性显著低于CpTI-Bt棉,其幼虫死亡率与对照受体棉中16的死亡率之间无显著差异,仅显著抑制了幼虫的生长;石远321(SGK321受体品系)的花瓣具有一定的抗虫活性,可显著降低取食幼虫的体重,甚至造成部分幼虫死亡; CpTI-Bt棉中,花瓣和棉叶的抗虫性明显高于蕾和铃心。对5龄幼虫取食棉铃1日后的营养指标测定结果显示： 两种转基因抗虫棉处理的幼虫相对生长率和相对取食量均显著低于石远321,但两者之间无显著差异; CpTI-Bt棉处理的幼虫近似消化率显著低于石远321和Bt棉,但其食物利用率显著高于石远321和Bt棉。     

高温和湿度对转Bt基因棉叶片Bt蛋白表达的影响

以来源于美国的转Bt基因棉DP410B(常规种)和岱杂1号(杂交种)以及来源于中国的转Bt基因棉泗抗1号(常规种)和泗抗3号(杂交种)为材料,研究高温(37℃)条件下,大气湿度(50％、70％、90％)变化对Bt蛋白表达的影响.结果表明:高温条件下,盛蕾期,温湿度对4个供试品种Bt蛋白表达均无显著影响;盛花期,与对照(温度25 ～ 30℃,湿度60％ ～70％)相比,常规种在50％湿度时叶片Bt蛋白含量显著降低2.6％ ～3.0％;盛铃期,DP410B、泗抗1号和泗抗3号的Bt蛋白含量在50％湿度处理下比对照显著降低3.3％ ～5.8％.4个转Bt基因棉品种中,DP410B和岱杂1号的Bt蛋白含量最高,而泗抗1号最低.     

转Bt基因作物Bt毒蛋白在土壤中的安全性研究

商业化的转Bt基因作物获准在田间大面积种植,使其释放的Bt毒蛋白对土壤生态系统的生态风险性问题成为人们关注的焦点,本文综述了转Bt抗虫作物以植株残体、根系分泌物、花粉等形式释放的Bt毒蛋白通过田间耕作等方式进入土壤后的一些安全性问题,包括土壤活性颗粒对Bt毒蛋白的吸附作用。Bt毒蛋白在土壤中的杀虫活性、存留,土壤微生物对Bt毒蛋白的降解作用以及Bt毒蛋白对土壤生物的影响等。     

龟纹瓢虫在棉株上对棉蚜的搜索与捕食行为

研究了龟纹瓢虫在棉花上对不同密度、不同空间分布、不同来源棉蚜的搜索与捕食行为.结果表明,龟纹瓢虫对棉蚜的搜索活动随棉蚜密度增加而下降;当棉花上有充足的棉蚜时,瓢虫主要搜索和捕食棉花上部的棉蚜,很少捕食棉花中部的棉蚜,极少捕食下部的棉蚜;瓢虫对棉花不同部位上分布的2种不同来源的棉蚜捕食量没有差异;但当棉花上部主要为美9101棉花棉蚜时,瓢虫的搜索活动明显下降.龟纹瓢虫的捕食行为与蚜虫密度和空间分布密切相关.     

取食不同品种棉花的棉蚜对龟纹瓢虫功能反应的影响

本文以GK12、33B和SGK3213种转基因棉和对应的3种常规棉泗棉3号、33及石远321为材料,通过室内测定,研究了取食转基因棉的棉蚜却h／sgossypiiGlover对龟纹瓢虫Propylaea japonica Thunberg1—4龄幼虫功能反应的影响。结果指出,龟纹瓢虫对来自转基因棉田蚜虫的捕食量大多高于常规棉田,且捕食量随猎物密度的增加而增大。在1、2龄幼虫期,龟纹瓢虫取食转双价基因棉田蚜虫的数量多高于取食转单价基因棉田的蚜虫数量,但是在3、4龄幼虫时,龟纹瓢虫取食转双价棉田蚜虫的数量多低于取食转单价棉田的蚜虫数量。龟纹瓢虫对来自转基因棉田棉蚜的捕食功能反应符合HollingII型。龟纹瓢虫1龄幼虫取食GK12和SGK3212个转基因棉田蚜虫的最大日捕食量大于对照,处理时间短于对照;龟纹瓢虫P．japonica2、3龄幼虫取食33B和SGK3212个转基因棉田蚜虫A．gossypii的日最大捕食量大于对照,处理时间短于对照;4龄时取食转基因棉田蚜虫的数量都大于对照,处理时间均短于对照,其中取食转双价基因棉SGK321棉田蚜虫的日最大捕食量小于取食单伊棉田蚜虫的日最大捕食量。     

转Bt基因抗虫棉对棉蚜的杀虫剂敏感性及解毒酶系的影响

采用浸叶法,以亲本常规棉作对照,室内测定了吡虫啉和辛硫磷对在转Bt基因棉上取食不同世代棉蚜Aphis gossypii Glover的毒力,并用酶标仪测定了转Bt基因棉对棉蚜酯酶、羧酸酯酶和乙酰胆碱酯酶活力的影响。结果表明,棉蚜对吡虫啉和辛硫磷的敏感性并未受Bt棉的影响,2种杀虫剂对分别取食Bt棉1代和多代（60代以上）的棉蚜与取食亲本常规棉棉蚜的LC₅₀值之间均无显著差异。在抗虫棉GK12上取食1代和21代的棉蚜,其酯酶、羧酸酯酶和乙酰胆碱酯酶的活力与取食亲本常规棉的棉蚜之间差异不显著。可见,转Bt基因棉对棉蚜的杀虫剂敏感性和解毒酶活力无显著影响。     

棉铃虫卵和龟纹瓢虫、中华草蛉分布格局的关系研究

通过田间调查,研究了棉铃虫卵和龟纹瓢虫、中华草蛉空间分布的关系。研究表明,棉铃虫卵和龟纹瓢虫、中华草蛉在棉株垂直各层上的数量间相关系数6月分别为0.5696、0.8620,7月为0.8300、0.9282,8月为0.9083、0.8201,除6月龟纹瓢虫外,其余皆达显着或极显着水平;垂直格局上棉铃虫卵和龟纹瓢虫扩散系数和久野指数间相关系数分别为0.8211、0.7791,皆达极显着水平;水平格局上棉铃虫卵和中华草蛉扩散系数和久野指数间相关系数分别为0.7925、0.5228,分别达极显着和显着水平。     

棉铃虫卵和龟纹瓢虫,中华草蛉分布格局的关系研究

通过田间调查,研究了棉铃虫卵和龟纹瓢虫、中华草蛉空间分布的关系．研究表明,棉铃虫卵和龟纹瓢虫、中华草蛉在棉株垂直各层上的数量间相关系数６ 月分别为０ ．５６９６ 、０ ．８６２０ ,７ 月为０ ．８３００ 、０ ．９２８２ ,８ 月为０ ．９０８３ 、０ ．８２０１ ,除６ 月龟纹瓢虫外,其余皆达显著或极显著水平;垂直格局上棉铃虫卵和龟纹瓢虫扩散系数和久野指数间相关系数分别为０ ．８２１１ 、０ ．７７９１ ,皆达极显著水平;水平格局上棉铃虫卵和中华草蛉扩散系数和久野指数间相关系数分别为０ ．７９２５ 、０ ．５２２８ ,分别达极显著和显著水平．     

Stylet penetration behaviors of the cotton aphid Aphis gossypii on transgenic Bt cotton

Stylet penetration behaviors of cotton aphids Aphis gossypii Glover on a transgenic cotton line "GK-12" expressing Bt toxic protein of Cry1A (Bt cotton) and a non-Bt conventional cotton line "Simian-3" (CK cotton) were recorded with the direct current electrical penetration graph (DC-EPG) technique. Cotton aphids reared on Bt cotton (abbreviated as Bt-aphids) and its parental non-Bt control line (CK-aphids) for more than 20 generations each, were used for recordings on two cotton lines. Among 47 selected parameters reflecting the activities of aphid stylets within plant tissues, there were eight parameters of CK-aphids showing significant differences between the performances of CK-aphids on Bt cotton and CK cotton, while for Bt-aphids, all the parameters were statistically equal between the performances on the two cotton lines. All parameters with significant differences indicated that CK-aphids could penetrate into Bt cotton more easily, but the phloem saps of Bt cotton were not as good as those of regular cotton for CK-aphids. Based on the present results, we concluded that there were some factors in Bt cotton affecting penetration behaviors of CK-aphids, but it just took several generations for CK-aphids to completely adapt Bt cotton, and Bt-aphids could feed on two cotton lines without difficulty.     

Bt毒素在转基因棉花与土壤系统中的分布

研究了转Bt基因棉花与土壤系统中Bt毒素的分布.结果表明,两种转Bt基因棉花地上部(叶片、茎秆)的毒素表达量(103.5～134.1 ng·g^-1)显著高于地下部分(根系)(44.7～21.2 ng·g^-1),土壤中Bt毒素总量可通过转基因棉花地上部分秸秆的处理得到控制;Bt毒素在转Bt基因棉花根系分泌物中的含量极低,如果控制Bt毒素的其它导入来源,将显著降低转Bt基因作物释放中因Bt毒素导入而引发的对土壤生态系统的扰动.     

取食转Bt基因棉花上的棉蚜对丽草蛉发育和繁殖的影响

为明确转Bt基因抗虫棉对捕食性天敌的生态效应 ,比较了 2种转Bt基因抗虫棉 (GK-1 2和新棉99B)和 1种常规棉上的棉蚜Chrysopaformosa对丽草蛉Aphisgossypii发育和繁殖的影响。结果表明 ,(1 )与取食常规棉泗棉 3号上棉蚜的对照相比 ,取食转Bt基因抗虫棉GK- 1 2上棉蚜的第 1代和第 2代丽草蛉 ,其幼虫期和茧期的死亡率、幼虫和茧的发育历期、茧重及成虫性比等均与对照无显著差异 ;但第 1代成虫的产卵量减少了 2 88 0粒 ,与对照差异显著 (P <0 . 0 1 ) ;第 2代成虫所产卵的孵化率为 64. 0 % ,显著低于对照的 77. 7% (P <0 0 1 )。 (2 ) 2个品种的Bt棉对丽草蛉发育和繁殖的影响也略有差异。与取食GK 1 2上棉蚜的个体相比 ,取食新棉 99B上蚜虫的第 1代丽草蛉 ,其幼虫发育历期缩短了 0 . 6d(P <0 0 1 ) ,茧期缩短了 0 . 7d(P <0 . 0 1 ) ,茧重降低了 1 . 2mg(P <0 .0 1 ) ,幼虫期和茧期的死亡率、茧重以及成虫性比等则无显著差异 ;雌成虫产卵前期、产卵期、产卵量和寿命等繁殖学特性也无显著差异 ,但其成虫所产卵的孵化率为 65. 0 % ,显著低于取食GK- 1 2上棉蚜的处理 (72 . 7% ,P <0. 0 1 )。分别取食 2种Bt棉上的棉蚜 ,对第 2代丽草蛉的发育和繁殖的影响差异则较小。     

人工释放赤眼蜂对棉铃虫的防治作用及相关生态效应

1998～2000年在河北省南皮县棉区转Bt基因棉田及常规棉田中设置4种不同的组合处理,通过释放螟黄赤眼蜂控制棉铃虫的方法,减少化学农药的使用,达到提升和增强自然生物控制力的生态效应;并以不采取任何防治措施的常规棉田为常规棉对照田。研究表明：（1）转基因棉和常规棉棉田中自然寄生率随棉铃虫世代的增加而逐渐升高,2、3和4代棉铃虫卵被寄生率范围分别为13.3%～14.3%、26.7%～28.2%和60.8%～61.4%。（2）棉铃虫2代期,在常规棉综防田释放赤眼蜂2次,其寄生率为46.4%, 比未释放赤眼蜂的转基因棉棉田和常规棉对照田提高33.1%和32.1%; 3代期,转基因棉棉田释放赤眼蜂1次,其寄生率与常规棉综防田释放4次的效果相当,分别为73.7%和68.1%;但与转基因棉不放蜂田、常规棉化防田及对照田相比,分别提高45.5%、61. 8%和47.0%;4代期,无论放蜂与否,各处理棉田中的寄生率除化防田外（52.1%）均在60%以上。（3）常规棉化防田棉铃虫2代和3代期,分别使用农药2和3次,其自然寄生率分别为5.5%和11.9%,与对照田相比,分别降低8.8%和14.8%;与常规棉综防田相比,分别降低40.9%和56.2%;释放赤眼蜂的效果与施药时间有关,放蜂后1天内施药,寄生率仅为12.5%,施药后2天放蜂,寄生率达45.6%。（4）转基因棉棉田棉铃虫累计数和百株蕾铃被害数比常规棉综防田分别减少74.8%和73.8%,捕食性天敌增加63.0%;放蜂Bt棉田比不放蜂Bt棉田棉铃虫累计数、百株蕾铃被害数分别减少61.8%和33.3%;常规棉综防田棉铃虫累计数、百株蕾铃被害数、农药使用量比化防棉田分别减少29.7%、43.4%和60.0%,捕食性天敌数量增加63.0%。（5）转基因棉田和综防棉田的益害比（捕食性天敌/植食性害虫）分别为0.47∶1和0.30∶1, 而化防棉田为0.24∶1。上述结果表明释放赤眼蜂可弥补抗虫棉后期抗性减弱的不足,增加田间自然天敌的数量,提高对棉田害虫的自然控害功能。     

南疆三地棉铃虫田间种群对Bt棉的抗性频率监测

为了监测南疆主要Bt棉区棉铃虫田间种群对Bt棉的抗性频率,分别采集库尔勒、阿克苏、泽普三地的棉铃虫单雌系,以Bt毒蛋白作为人工饲料,采用单雌系F1代法进行棉铃虫田间种群抗性个体检测.本文从库尔勒、阿克苏、泽普三地分别筛选了57个、106个、92个棉铃虫单雌系.三地棉铃虫单雌系幼虫在正常饲料和Cry1Ac饲料上的平均发育...