转Bt基因棉田节肢动物群落结构特征研究

比较研究了转Bt基因棉--保铃棉、中棉30和常规棉常规防治、常规棉不防治4种类型棉田的节肢动物群落构成及结构.结果表明,保铃棉、中棉30的物种丰富度有一定降低(2.4%～16.3%),个体总量显著减小(71.0%～78.3%).其中植食性亚群落的优势种组成及次序改变,其个体总量降低最多,捕食性和寄生性亚群落的个体总量明显增加.中棉30、保铃棉与常规棉不防治处理群落的相似系数依次最高(0.8243)、次高(0.7320),保铃棉与常规棉常规防治居第三(0.3380),常规棉常规防治与常规棉不防治居第四(0.3128),中棉30与常规棉常规防治最小(0.2665).各处理多样性指数和均匀度值的高低次序为中棉30(分别为2.3712和0.6428)＞常规棉不防治(2.3654和0.6251)＞保铃棉(2.1364和0.5791)＞常规棉常规防治(1.0877和0.2949),优势度次序为常规棉常规防治(0.8726)＞保铃棉(0.3528)＞常规棉不防治(0.1178)＞中棉30(0.1048).转Bt基因棉的害虫防治宜采取与常规棉不同的IPM策略和方法.     

转Bt基因棉田与常规棉田节肢动物群落多样性的比较研究

研究了在棉花生长的早期、中期和后期转Bt(bacillus thuringiensis)基因棉和常规棉两种棉田的节肢动物群落、害虫亚群落和天敌亚群落多样性。结果表明,GK-12未防治区的节肢动物群落多样性指数和害虫亚群落的多样性指数在棉花生长前期和后期要高于泗棉3号未防治区;GK未防治区的天敌亚群落多样性指数在棉花生长后期高于泗棉3号未防治区,在棉花生长的早期和中期,两者的大小没有表现出显著性差异。对影响棉田生态系统3种多样性指数的因子的方差分析表明,棉花品种和化学防治措施的共同作用是影响棉田生态系统节肢动物群落和天敌亚群落多样性指数的主要因子。     

枣园间种牧草对节肢动物群落营养层与优势功能团的影响

为了有效地管理枣树害虫,2004年在太谷地区对4种不同处理的间作牧草枣园的生态群落变化进行了系统的调查研究,结果表明：种草综合防治园的物种数显著大于（P〈0．05）种草常规防治园,在枣树发育后期,种草常规防治园的物种数显著大于（P〈0.05）未种草常规防治园;种草枣园基位物种的优势功能团均显著（P〈0．05）小于未种草常规防治园、而中位物种与顶位物种的优势功能团均显著（P〈0．05）大于未种草常规防治园;枣树不同发育期,种草常规防治园的基位物种与中位物种的平均丰盛度大于未种草常规防治园,顶位物种是种草综合防治园的平均丰盛度是种草常规防治园和未种草常规防治园的2倍,并且种草常规防治园大于未种草常规防治园;就害虫平均丰盛度与天敌平均丰盛度之差而言,未种草常规防治园大于种草常规防治园,种草不防治园大于种草综合防治园;多样性指数是：种草综合防治园〉种草不防治园〉种草常规防治园〉未种草常规防治园。综合分析表明,种革枣园的中性节肢动物和次要害虫在害虫与天敌的营养链中起到了重要的调控作用。     

不同类型棉田棉铃虫天敌功能团的组成及时空动态

比较分析Bt基因棉棉田、常规棉综防棉田棉玲虫天敌功能团的组成、数量、时空和多样性的发生动态。主要结果为：Bt棉田比常规棉综防棉田和化防棉田天敌种类分别增加16.3%和54.1%;百株累计捕食性在敌数量分别增加52.8%和176.3%,棉铃虫幼虫寄生蜂数量分别降低42.9%和52.9%;天敌功能团多样性分别增加10.1%和24.1%。常规棉棉田二代、三代棉铃虫幼虫寄生率分别为11.1%－65.0%和4.1%-66.2%,Bt棉田为0.0%-5.0％。就不同类型天敌功能团来说,Bt棉田瓢虫和草蛉的数量比综防棉田分别减少8.4%和5.8%,比化防棉田分别增加34.1%和206.3%;Bt棉田食虫蝽和蜘蛛的数量比综防棉田分别增加180.6%和71.2%,比化防棉田分别增加329.1%和483.7%。棉铃虫捕食性天敌空间生态位发生动态在各类棉田相似。分析认为：Bt棉田有利于保护瓢虫和草蛉,有利于食虫蝽类和蜘蛛类天敌的增殖;Bt棉田棉铃虫天敌群落依次比常规棉综防棉田和化防棉田稳定。不同时期、不同类型棉田的棉铃虫天敌功能团数量和所起的作用不同。6月下旬棉铃虫捕食性天敌控制作用存在“空缺”,7月下旬化防棉田出现天敌控制“空缺”。不同时期捕食性天敌功能团恢复能力有差异。6月底－7月初天敌恢复能力最强,7月下旬,天敌恢复能力最弱。天敌功能团中,瓢虫恢复能力最强,食虫蝽类和蜘蛛类天敌次之。     

紫花苜蓿草地节肢动物群落功能团和营养层的多样性

用网捕、手捕和巴氏诱罐法对紫花苜蓿草地的节肢动物进行了系统调查,采集到标本9225头,隶属15目38科81种;根据营养水平和取食关系归为3个营养层(基位物种、中位物种和顶位物种)和14个功能团,分析了苜蓿地节肢动物群落的物种、优势功能团和营养层多样性的时序动态。结果表明,在苜蓿的整个生长季节,物种多样性>功能团多样性>营养层多样性,物种多样性和营养层多样性分别与功能团多样性之间的相关性均达到极显著水平(P<0.01)。功能团多样性与物种多样性的变化趋势较一致,营养层多样性在时间序列过程中波动性较小。在群落研究中,可以用对功能团的研究代替对物种的研究,从而简化物种间复杂的网络关系。功能团多样性可用于群落相似性和稳定性分析。     

转Bt基因水稻“赣绿1号”对田间节肢动物群落的影响

【目的】研究转Bt基因水稻"赣绿1号"对田间节肢动物群落的影响。【方法】以含有转cry1Ab/Ac基因水稻与常规对照为材料,2012和2013连续两年在江西南昌县开展田间试验。【结果】转Bt基因水稻"赣绿1号"田间节肢动物群落结构物种数、优势集中度、香农指数和均匀性指数与对照相比,均无显著差异;"赣绿1号"田间节肢动物5类功能团的优势度与对照田均无显著差异;"赣绿1号"田与对照田田间节肢动物群落相异性数值大多较低。【结论】转Bt基因水稻"赣绿1号"对田间节肢动物群落结构没有明显的不利影响。     

转Bt基因保铃棉对棉田杂草群落组成与多样性的影响

 应用群落生态学方法研究了转Bt基因抗虫保铃棉(Gossypium hirsutum)‘972’、‘109B’、‘690’与‘154’种植后对江苏沿海的大丰旱作棉区与沿江的如皋水旱轮作棉区棉田杂草的影响风险。同地同期测定结果显示：不同保铃棉品系棉田杂草物种丰富度(S)、个体数量(N)、群落多样性(H′)、均匀度(J)与优势集中性(C)值在对照品种（‘泗棉3号’与‘苏棉16’）棉田上下波动,优势种及其多度基本接近。两地五期的综合分析结果显示各保铃棉品系杂草群落多样性、均匀度都略高于对照棉,而优势集中性都略低于对照棉。不同抗性保铃棉品系棉田杂草群落特征参数组分对群落多样性的直接间接作用与对照品种棉田的趋势基本一致。同一生态类型棉区的保铃棉高抗、中抗品系与对照品种棉田杂草的种相似性系数与群落相似性系数都较高。上述结果表明,转基因抗虫保铃棉品系棉田的杂草群落稳定性并不比对照品种的差,因保铃棉品系本身产生新的恶性杂草风险的可能性并不明显。     

转Bt基因棉田昆虫群落多样性及其影响因素研究

运用群落生态学的方法,研究了转Ｂｔ（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｔｈｕｒｉｎｇｉｅｎｓｉｓ）基因棉田昆虫群落及害虫和天敌亚群落多样性,对多样性及其主要组成成分－物种数、个体数、均匀度、优势集中性进行了通径分析。试验设３个处理：转基因棉自然控制（全生育期不施用任何农药,简称自控田）、转基因棉综合防治（采取综合防治措施,简称综防田）和常规棉自然控制（常规品种,全生育期不施用任何农药,简称对照田）。结果表明：转基     

不同种植方式下转Bt基因水稻对稻田节肢动物群落的影响

如何设置庇护所使其在转基因作物靶标害虫抗性治理中达到更高的效率,就此,本文 研究了Bt水稻与非Bt水稻不同种植方式对Bt稻田节肢动物群落的影响。结果表明,整体上,块块种植和列列混栽方式对Bt稻田节肢动物群落多样性、均匀度和优势集中性无显著影响;但混栽方式下的Bt稻田节肢动物群落个体密度和物种丰富度显著偏低。在水稻发育中期,混栽方式下Bt稻田节肢动物群落季节动态与块块种植方式下的明显不同,其多样性、均匀度、优势集中性指数均类似于同种植方式下非Bt稻上各参数的季节动态。混栽方式下的庇护所效应更明显。     

棉田节肢动物群落的优势种分析

优势种作为生物群落的基本特征之一 ,是指那些由于其数量多、生物量大及其在食物链中有重要地位而对群落产生重大影响的物种。但在农田昆虫群落优势种分析中 ,通常是以数量的多少而确定其是否为优势种。事实上 ,尽管有些昆虫 (如害虫 )数量不多 ,不具备群落优势种的特征 ,但由于其个体大 ,对作物造成很大的危害。对于这类昆虫是否属于优势种类目前争论较大[1,5] 。棉花 (Ｇｏｓｓｙｐｉｕｍｈｉｒｓｕｔｕｍ )是我国重要的经济作物。其内节肢动物群落物种的组成与优势程度直接影响着棉花的生产。本文拟在系统调查棉田节肢动物群落的基础上 ,…     

转基因抗虫棉Bt基因插入区碱基组成分析

利用TAIL－PCR的方法克隆不同来源的转基因抗虫棉中外源基因插入区的侧翼序列并对其进行序列和结构分析,结果表明,同一个较基因的单构自交得到的不同株系中外源基因插入区的两侧DNA序列完全相同,不同的转基因抗虫棉虫的外源基因插入位置各不相同,不同来源的转基因品种外源基因插入的上游侧翼片段含有一段残留质粒片段,外源基因插入的下游侧翼片段为富含AT碱基结构,其中泗棉3号转基因抗虫品系中下游侧翼片段的AT碱基高达92％,Southern杂交结果显示这些侧翼序列为高AT含量的多拷贝序列,序列中没有发现拓扑异构酶的结合位点。     

Changes of Bt Toxin in the Rhizosphere of Transgenic Bt Cotton and its Influence on Soil Functional Bacteria

Summary The concentrations of Bacillus thuringensis (Bt) toxin released from root exudation of Bt cotton were measured by an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), and its impacts on the numbers of culturable functional bacteria in the rhizosphere were determined by cultivation. No Bt toxin was found in the rhizosphere of non-Bt cotton (SHIYUAN321), but varying levels of Bt toxin were present in the rhizosphere of two Bt cotton varieties (NuCOTN99^B and SGK321) during the entire growth period. The levels of Bt toxin in the rhizosphere of NuCOTN99^B were significantly higher (p<0.05) than those of SGK321 within all sampling dates except on June 17th in the whole growth season. Significant differences (p<0.05) were found in the numbers of the three functional bacteria between SHIYUAN321 and NuCOTN99^B within each sampling day from May 27th to October 27th. No significant differences were found in the numbers of functional bacteria among three cultivars after growth season. Fortification of pure Bt toxin into rhizospheric soil did not result in significant changes in the numbers of culturable functional bacteria, except the nitrogen-fixing bacteria when the concentration of Bt toxin was higher than 500 ng/g. The results indicated that Bt toxin was not the direct factor causing decrease of the numbers of bacteria in the rhizosphere, and other factors may be involved.     

转基因抗虫棉Bt基因不同剂量的聚合与抗虫性表现

通过有性杂交手段培育出聚有不同数目Bt基因的植株,在不同生育期进行抗虫性测定和Bt毒蛋白表达的ELISA检测,旨在揭示聚合不同数目Bt基因的植株抗虫性的互作表达机理。聚合有1－4个Bt基因的植株在整个生育期的抗虫性、毒蛋白表达特性和单价抗虫棉时空表达一致,生育前期抗虫性好、毒蛋白表达量高;生育中、后期抗虫性有所下降,毒蛋白表达量降低。聚合有4个Bt基因的纯合材料并未因Bt基因的增加而起到抗性增强的效果,相反还因同源抑制而有所降低。不同来源的Bt基因处于杂合状态时其抗虫性和Bt毒蛋白量均得到充分表达。     

Bt棉与常规棉根际土壤Bt毒蛋白和植物激素变化动态

通过ELISA法对常规棉（石远321）和转基因抗虫棉（99B、SGK321）根际土壤苏云金芽孢杆菌（Bt）毒蛋白和植物激素含量进行了分析,结果表明抗虫棉根际土壤Bt毒蛋白含量显著高于常规棉,特别是从苗期到盛花期抗虫棉根际土壤Bt毒蛋白含量高出常规棉200-300ng／g。抗虫棉根际土壤中脱落酸（ABA）和生长素吲哚乙酸（IAA）含量变化趋势与常规棉相比表现出较大差异。常规棉与抗虫棉根际土壤中ABA变化趋势表现为相似的单峰曲线,而抗虫棉根际土壤中ABA含量变化幅度明显小于常规棉。在棉花生长发育后期抗虫棉根际土壤中赤霉酸（GA3）含量较高,而常规棉根际土壤中GA,含量升高较抗虫棉早且变化幅度大,在高峰处常规棉高于抗虫棉,低谷时抗虫棉高于常规棉。7月17日常规棉根际土壤IAA含量显著高于抗虫棉,8月27日抗虫棉又大大高于常规棉,其他时期变化不大。上述结果表明,外源Bt基因的插入或表达能引起棉花根际土壤中Bt毒蛋白和植物激素含量的较大改变,这种改变可能会影响到抗虫棉的生长发育,并对环境产生影响。     

Bt水稻田不同斑块设计对田间节肢动物群落稳定性的影响

利用正交设计考察了B t水稻种植面积大小以及与非转基因水稻相间距离两个因素对稻田节肢动物群落稳定性的影响。结果表明:在转B t稻斑块与非转B t稻斑块共存格局下,尽管两因素对两个品种上节肢动物群落物种丰富度影响不大,但较大斑块面积对两个品种水稻而言均有利于其上节肢动物群落多样性的保持。同时还发现,两个因素对两个品种斑块上的节肢动物群落影响不尽相同,且起显著效应的时间分布也因品种而异。对转B t稻斑块上节肢动物群落显著影响集中在水稻生育期前期(7月份)和末期(9月份),以斑块面积因素相对而言对节肢动物群落稳定性影响更大,具体表现在其面积越大,多样性越高,优势集中度越大。而对于非转B t稻两个因素对其上节肢动物群落的影响几乎贯穿整个调查期,其中又以斑块相间距离因素的影响更大,距离越小,多样性越高,优势集中度越低。进一步品种间的比较发现,转B t稻对田间节肢动物群落影响显著,在靶标害虫危害盛期其上节肢动物群落明显比非转B t稻上的稳定,而在非靶标害虫危害为主的时期,转B t稻田上节肢动物群落均不如非转B t稻上的稳定,尤其在水稻移栽后初期表现显著。     

Effects of Elevated Carbon Dioxide on the Growth and Foliar Chemistry of Transgenic Bt Cotton

A field study was carried out to quantify plant growth and the foliar chemistry of transgenic Bacillus thuringiensis(Bt)cotton(cv.GK-12)exposed to ambient CO_2 and elevated(double-ambient)CO_2 for different lengths of time(1,2 and3 months)in 2004 and 2005.The results indicated that CO_2 levels significantly affected plant height,leaf area per plantand leaf chemistry of transgenic Bt cotton.Significantly,higher plant height and leaf area per plant were observed aftercotton plants that were grown in elevated CO_2 were compared with plants grown in ambient CO_2 for 1,2 and 3 months inthe investigation.Simultaneously,significant interaction between CO_2 level×investigating year was observed in leaf areaper plant.Moreover,foliar total amino acids were increased by 14%,13%,11% and 12%,14%,10% in transgenic Bt cottonafter exposed to elevated CO_2 for 1,2 or 3 months compared with ambient CO_2 in 2004 and 2005,respectively.Condensedtannin occurrence increased by 17%,11%,9% in 2004 and 12%,11%,9% in 2005 in transgenic Bt cotton after being exposedto elevated CO_2 for 1,2 or 3 months compared with ambient CO_2 for the same time.However,Bt toxin decreased by 3.0%,2.9%,3.1% and 2.4%,2.5%,2.9% in transgenic Bt cotton after exposed to elevated CO_2 for 1,2 or 3 months comparedwith ambient CO_2 for same time in 2004 and 2005,respectively.Furthermore,there was prominent interaction on the foliartotal amino acids between the CO_2 level and the time of cotton plant being exposed to elevated CO_2.It is presumed thatelevated CO_2 can alter the plant growth and hence ultimately the phenotype allocation to foliar chemistical components oftransgenic Bt cotton,which may in turn,affect the plant-herbivore interactions.     

转基因棉花的遗传研究

选用不同来源的转Ｂｔ基因抗虫棉中棉所３０号和新棉３３Ｂ、转ｔｆｄＡ基因抗除草剂棉花材料ＴＦＤ,通过与不同主栽推广品种正反交和回交研究外源Ｂｔ基因和ｔｆｄＡ基因在棉花体内的遗传和分离行为。结果表明,由外源基因提供给转基因的抗虫和抗除草剂性状均是由一对基因控制的显性性状,且该性状不受细胞质效应的影响,符合孟德尔遗传规律。     

Effects of Elevated Carbon Dioxide on the Growth and Foliar Chemistry of Transgenic Bt Cotton

A field study was carried out to quantify plant growth and the foliar chemistry of transgenic Bacillus thuringiensis （Bt） cotton （cv. GK-12） exposed to ambient CO2 and elevated （double-ambient） CO2 for different lengths of time （1, 2 and 3 months） in 2004 and 2005. The results indicated that CO2 levels significantly affected plant height, leaf area per plant and leaf chemistry of transgenic Bt cotton. Significantly, higher plant height and leaf area per plant were observed after cotton plants that were grown in elevated CO2 were compared with plants grown in ambient CO2 for 1, 2 and 3 months in the investigation. Simultaneously, significant interaction between CO2 level x investigating year was observed in leaf area per plant. Moreover, foliar total amino acids were increased by 14%, 13%, 11% and 12%, 14%, 10% in transgenic Bt cotton after exposed to elevated CO2 for 1, 2 or 3 months compared with ambient CO2 in 2004 and 2005, respectively. Condensed tannin occurrence increased by 17%, 11%, 9% in 2004 and 12%, 11%, 9% in 2005 in transgenic Bt cotton after being exposed to elevated CO2 for 1, 2 or 3 months compared with ambient CO2 for the same time. However, Bt toxin decreased by 3.0%, 2.9%, 3.1% and 2.4%, 2.5%, 2.9% in transgenic Bt cotton after exposed to elevated CO2 for 1, 2 or 3months compared with ambient CO2 for same time in 2004 and 2005, respectively. Furthermore, there was prominent interaction on the foliar total amino acids between the CO2 level and the time of cotton plant being exposed to elevated CO2. It is presumed that elevated CO2 can alter the plant growth and hence ultimately the phenotype allocation to foliar chemistical components of transgenic Bt cotton, which may in turn, affect the plant-herbivore interactions.