转Bt基因抗虫棉的生态风险及治理对策

评述了转Bt基因抗虫棉的生态风险及治理对策。其生态风险主要表现在目标害虫的抗性和对非目标生物群落的变化。目标害虫与转基因抗虫棉的互相作用和抗虫棉杀虫毒素的时空表达方式是目标害虫抗性发展的主要途径。在转基因抗虫棉田中,虽然对目标害虫的防治次数大为减少,但害虫和天敌群落的稳定性仍不如常规棉田,某种次要害虫大发生的可能性较大。认为将转基因抗虫棉纳入综合防治体系并培育更加高效的抗虫棉是治理目标害虫抗性和防止次要害虫上升的重要措施。     

中国10年抗虫棉大田生产:Bt抗虫棉技术采用的直接效应和间接外部效应评估

中国自1997年便开始大面积种植Bt抗虫棉.本研究试图分析中国种植抗虫棉10年后减少防治棉铃虫杀虫剂用量的可持续性.通过对1999~2007年4个省16个村农户大田Bt抗虫棉生产的跟踪调查数据分析,发现生产上控制棉铃虫的杀虫剂用量不仅未增加,反而呈下降趋势;虽然没有直接回答Bt抗虫棉能够维持并增加其生产率的机理,但本研究发现,10年来不仅抗虫棉,而且非抗虫棉防治棉铃虫的杀虫剂用量也显著减少,这与抗虫棉广泛种植后棉铃虫的种群总量下降有关.这些发现对于Bt技术效应分析具有重要意义,同时,本文所采用的同时评估抗虫转基因技术生产的直接效应和间接外部性效应的方法,对于未来该领域的同类研究也具有借鉴意义.     

转基因抗虫作物对非靶标昆虫的影响

转基因抗虫作物自 1996年被批准商业化种植以来 ,它的抗虫性和经济效益已得到了普遍肯定 ,同时 ,转基因抗虫作物对非靶标生物的影响 ,如转基因抗虫作物的长期种植 ,是否会导致次要害虫上升为主要害虫 ,是否会影响有益昆虫 ,包括重要经济昆虫、捕食性和寄生性天敌以及重要蝶类的种类及种群数量 ,已成为转基因抗虫作物生态风险评估的重要内容。一些研究结果表明 ,转基因抗虫作物在对靶标害虫有效控制的同时 ,一些对杀虫蛋白不敏感的非靶标害虫有加重危害的趋势 ,由于种植转基因抗虫作物 ,减少了化学农药的使用 ,客观上也使非靶标害虫种群数量上升 ,这对转基因抗虫作物害虫综合治理提出了新的要求。靶标害虫数量的减少直接影响了害虫天敌种群数量 ,靶标害虫取食转基因抗虫作物后发育迟缓 ,也间接影响了天敌昆虫的生长发育 ,转基因抗虫作物的花粉或花蜜是一些重要经济昆虫如蜜蜂、熊蜂和一些寄生蜂 ,甚至捕食性天敌的食物来源 ,或花粉飘落到一些鳞翅目昆虫如家蚕或重要蝶类昆虫的寄主植物上 ,直接或间接对这些昆虫造成一定影响。目前大多数研究表明转基因抗虫作物对非靶标昆虫 ,特别是对有益昆虫没有明显的不利影响 ,也有研究报道认为对某些有益昆虫有一定的不良影响。这为深入开展转基因抗虫作物的生态安全     

转基因抗虫棉种植面积变化对花生田棉铃虫种群影响

【目的】棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)是花生田主要害虫之一。转基因抗虫棉全面推广后,棉铃虫种群(包括棉田、花生田、玉米田)得到有效控制。近年,随着转基因抗虫棉种植面积逐年下降,花生田棉铃虫种群呈现逐年上升趋势。【方法】本文通过调查山东省花生主产区(非棉区)龙口、招远、莱阳、文登四个县级市花生田棉铃虫成虫、卵量、幼虫量等的发生情况,分析了棉铃虫发生面积及种群数量15年(2000—2014年)的变化规律,并重点分析了主要影响因素。【结果】结果表明:花生棉铃虫发生面积受棉花种植面积影响较大,二者呈显著负相关性;花生田棉铃虫累计诱蛾量总体呈下降趋势,但与棉花种植面积相关性不显著;棉铃虫卵量、虫量与抗虫棉种植面积呈显著负相关性。【结论】所以,转基因抗虫棉种植面积减少是导致花生田棉铃虫种群数量上升的主要因素。另外,近年玉米田棉铃虫发生面积也呈逐年上升趋势,与抗虫棉种植面积呈显著负相关。所以,随转基因抗虫棉种植面积的下降,若不采取有效措施,棉铃虫种群可能会出现大发生趋势。     

本期重点推介

绿盲蝽Apolygus lucorum是可危害多种作物的农业害虫,在Bt棉广泛种植后,在我国北方棉区该虫呈现替代棉铃虫由次要害虫上升为主要害虫的趋势。研究和认识绿盲蝽对Bt棉的分子适应机制对其综合防治有重要意义。     

转基因抗草甘膦抗虫棉对棉田冠层节肢动物群落的影响

【背景】随着转基因抗虫棉在我国的广泛种植,一种具有抗虫和耐除草剂（草甘膦）的双价棉被培育成功。这种转双价基因棉和转单价基因抗虫棉对棉田节肢动物群落结构的影响可能不同。因此,在该类转双价基因棉花进行环境释放之前,有必要研究其对棉田节肢动物群落的影响,评价其环境安全性。【方法】试验于2010年5月9日~9月23日和2011年5月10日~9月24日在河南省安阳市中国农业科学院棉花研究所试验农场进行,棉田类型有3种——转基因抗草甘膦抗虫棉田、转Bt棉田和常规棉田,每种棉田种植3个小区,每个小区面积为200 m2（8 m×25 m）。采用对角线5点取样方法,每5 d调查1次棉田的节肢动物群落,通过目测对节肢动物鉴定到属。【结果】抗草甘膦抗虫棉田、Bt棉田和常规棉田节肢动物群落、害虫亚群落和天敌亚群落的结构与组成无明显差异;抗草甘膦抗虫棉田害虫种群数量低于抗虫棉田和常规棉田,而其天敌种群数量与常规棉田相当,略低于Bt棉田;3种棉田节肢动物群落、害虫亚群落和天敌亚群落的多样性指数、均匀性指数均无明显差异。【结论与意义】种植转基因抗草甘膦抗虫棉花不会对棉田节肢动物群落组成造成显著影响。本研究为转基因抗草甘膦抗虫棉田的环境安全性评价提供了依据。     

转基因植物的生态风险

转基因植物已在很多国家大规模商业化种植,并且取得了显著的经济效益。同时有关转基因植物潜在的生态风险已引起广泛的关注。本文从转基因植物人侵危害、对非靶标有益生物直接和间接的影响、害虫对抗虫转基因植物产生抗性、抗病毒转基因植物带来的潜在风险等方面论述了转基因植物可能潜在的生态安全性问题。     

我国转基因抗虫棉应用现状及建议

对１９９９年底前经过安全性评价或经过审定的转基因抗虫棉品种２３个以及未经评价或审定的品种３１个进行了调研。转基因抗虫棉发展迅速,１９９９年种植面积近９００万亩,在生产上总体表现良好,棉铃虫抗性强,减少化学农药治虫,受到了广大棉农的欢迎。但抗虫棉本身还有一些不足之处,种子管理及生产利用上也存在一些问题,针对当前抗虫棉的情况和发展要求,对我国转基因抗虫棉的发展提出了几点建议。     

农民眼中的转基因技术和种子市场

<正>转基因抗虫棉成功实现了产业化种植,为我国创造了巨大的社会、经济和生态效益。在转基因抗虫棉的产业链条中,农民是转基因技术最直接的使用者。通过近年对长江和黄河流域转基因抗虫棉集中种植区域农民的调查,发现他们对转基因技术和种子市场也有着自己的认知和态度。转基因技术——"我们还是不太懂"     

转基因抗虫棉生物安全评价研究进展

概述了转基因抗虫棉的推广应用现状,并从基因漂移,靶标害虫对转基因抗虫棉的抗性及治理对策、对非靶标昆虫的影响、对土壤生态系统的影响及其产品的食品安全性评价几个方面对近年来国内外对转基因抗虫棉的生物安全性研究做了综述。     

转基因抗虫棉后时代棉花科技问题思考

简述我国转基因抗虫棉研发的意义,分析转基因抗虫棉成功产业化以来棉花科技本身和生产上的基本问题,指出转基因抗虫棉促进了我国棉花生产高产稳产的发展,但是发展中也遇到了一系列的新问题,如抗虫资源的过度使用,遗传背景的匮乏,次生害虫的演变,农业现代化的新要求等。分析转基因抗虫棉后时代我国棉花科技取得新的重大突破的可能性。指出棉花科技要坚持生物技术为先导,在超高产的前提下,以品质改良和综合抗性为突破口,再创棉花生物技术研发的高峰,促进棉花生产再上新台阶。     

转基因抗虫棉在中国的推广和传播途径研究

转基因抗虫棉是中国商业化应用最成功的转基因作物,已有许多研究对转基因棉花种植的成本效益和农户生产决策的影响因素进行了深入分析,但对其具体推广过程缺乏足够了解。通过小组访谈和创新树的分析方法,以转基因抗虫棉为例,对转基因生物技术在我国的推广和传播途径开展了研究。研究发现,种业公司转基因作物种子的生产能力直接影响转基因作物的初始规模,来自政府研究机构和种业公司的技术推广者在转基因生物技术的扩散过程中都起着重要作用,公共农技推广服务对于宣传相关信息和知识尤为重要,社会资本也有助于转基因抗虫棉在中国的快速传播和采用。研究结论对推进我国公共农技推广体系改革、完善多元社会化服务主体协作及生物技术研发具有重要启示作用。     

盐碱旱地转基因抗虫棉田昆虫群落多样性

棉花是耐干旱和耐盐碱的经济作物。随着土壤的盐碱化和干旱化, 在人口数量和植棉成本剧增的背景下, 我国黄河流域和长江流域棉花种植面积锐减, 棉花种植被迫向滨海盐碱地和内陆及西北干旱地区转移。本文于2013年和2014年在山东东营滨海盐碱地和河北枣强半干旱轻度盐碱地以非转基因棉(‘中棉所49’)为对照, 以转Bt基因棉(‘中棉所79’)为试验材料, 分别作施农药和不施农药处理, 于每年5月初到9月中旬, 调查取样点棉株及地面上害虫及其天敌的种类和数量, 并分析不同施药处理下转基因和非转基因棉田昆虫群落的生物多样性参数差异。结果表明, 施药和不施药转Bt基因棉田昆虫群落和害虫亚群落昆虫的个体总数均低于非转基因棉田, 其中昆虫群落和害虫亚群落个体数在二者之间差异显著; 转Bt基因棉田昆虫群落和害虫亚群落昆虫的多样性指数和均匀度指数均高于非转基因棉田, 而优势集中性指数均低于非转基因棉田, 但差异均不显著。施药条件下两种棉田的昆虫群落和害虫亚群落昆虫个体总数、多样性指数和均匀度指数均低于不施药棉田, 优势集中性指数均高于不施药棉田, 但转基因棉田和非转基因棉田之间无显著差异。表明转基因抗虫棉在盐碱旱地对棉田靶标害虫具有较好的控制作用, 棉田昆虫群落稳定性较高, 昆虫群落对外界的入侵和干扰缓冲能力强, 而化学农药的使用对昆虫群落杀伤力较大, 容易导致某种昆虫的抗性产生和昆虫群落的不稳定, 但比非盐碱旱地棉田昆虫群落生物多样性低, 棉田生态系统更简单。     

转Bt基因棉花生态风险评价的研究进展

转Bt基因抗虫棉(Gossypium spp.)是目前国内释放面积最大的转基因作物,其生态风险问题从一开始就受到密切的关注.从生态风险评价的角度,分转基因棉花中Bt杀虫蛋白的时空表达及其对害虫的控制效果、Bt基因通过花粉传播而扩散的风险、害虫对Bt棉花抗性的进化风险、Bt棉花对非目标生物体影响的风险等几个方面,综述了Bt棉安全性评价的最新研究进展,为生物安全管理提供咨询意见,并提出了目前针对Bt棉亟待研究的内容.期望本文能够为推动生物安全的研究和生物技术的发展做出一定的贡献.     

转Bt基因抗虫作物对非靶标害虫的影响

转基因作物的长期大面积种植, 在为农业生产带来惠益的同时, 对农业生态系统的健康和稳定可能会产生潜在的影响。转基因作物表达的Bt蛋白对靶标害虫起到较好的控制效果, 而对Bt蛋白不敏感的非靶标害虫种群可能会迅速发展起来, 对作物造成为害。随着抗虫转基因作物的连续多年种植, 科学家们对于田间杀虫剂施用量的增减看法不尽一致。通过总结已有的研究报道, 本文以Bt玉米和Bt棉花为例, 分析了大田中非靶标害虫暴发的现状, 以及暴发的主要原因(如杀虫剂的使用、害虫天敌减少和物种替代)。在生产实践中, 抗虫作物的长期大面积释放导致广谱杀虫剂施用量减少, 田间非靶标害虫数量上升。因此今后需要继续开展更多的研究来综合评估种植转Bt基因作物产生的长期潜在影响, 优化害虫防治措施, 避免非靶标害虫暴发。     

转基因的生物安全问题

国家环保总局 2 0 0 2年 5月 2 1日举行国际生物多样性日新闻发布会 ,会议谈到了国际社会目前十分关注的转基因生物及其产品对生物多样性、生态环境和人体健康可能产生的潜在影响 ,其涉及的主要问题有 :1、转基因生物对非目标生物的影响。释放到环境中的抗虫和抗病类转基因植物 ,除对害虫和病菌致毒外 ,对环境中的许多有益生物也将产生直接或间接的不利影响 ,甚至会导致一些有益生物死亡。2、增加目标害虫的抗性和进化速度。研究表明 ,棉铃虫已对转基因抗虫棉产生抗性 ,专家警告 ,如果这种具有转基因抗性的害虫变成对转基因表达蛋白具有抗性…     

转基因抗虫水稻对生物多样性的影响

水稻是我国最重要的粮食作物,然而虫害造成的产量损失每年高达一千万吨以上。研究表明,转基因抗虫水稻对二化螟、三化螟和稻纵卷叶螟等水稻主要鳞翅目害虫具有高抗性,可以大幅度减少化学杀虫剂的使用。在不使用农药的情况下,在抗虫转基因水稻田中的害虫密度大幅度减少的同时,可以显著地增加中性昆虫及捕食性天敌数量和种类,显示出稻田生态系统和生物多样性的向良性发展的趋势。转基因水稻花粉向非转基因水稻品种的基因飘流实验表明,随着栽种距离的增大而显著减小,到间隔6.2 m时基因飘流频率已低于0.01%。转基因抗虫水稻的应用,对于保障我国粮食安全,保持农业可持续发展,保护生物多样性和生态环境尤其是在大幅度减少农药使用量方面具有重要意义。文章综述了转基因抗虫水稻研制进展及其对生物多样性的影响,并对农作物害虫防治的未来研究方向和发展趋势进行展望,以期为转基因抗虫水稻更好的应用提供借鉴。     

生物技术与棉花生产

１　转基因棉花的研究自８０年代末以来,棉铃虫在我国大部分地区持续性大发生或暴发,给棉花生产带来巨大经济损失。对此,人们正积极探讨有效防治棉铃虫的方法,广泛采用化学防治、生物防治、农业防治等措施。虽取得了一定的成效,但仍没有达到有效防治的目的。化学农药的使用不仅增加了植棉成本、挫伤了棉农的植棉积极性,而且还造成环境污染,破坏生态平衡并使害虫抗药性提高。为了有效解决这一关系环境与发展的问题,国家“８６３”计划在生物领域加大了转基因抗虫棉的研究。转基因抗虫棉是运用现代生物技术和传统育种相结合,将抗棉铃…     

转Bt基因抗虫棉与常规棉中几种同工酶的比较——转基因植物安全性评价生理指标初探

经基因改造的转基因抗虫棉在我国已开始进入大规模商业化应用,对此进行安全性评价是一个十分重要的生态学问题。本文比较了抗虫棉和常规棉中过氧化物酶、多酚氧化酶、酯酶等几种重要同工酶的酶活和酶谱的差异,发现在一定生长期中,抗虫棉的可溶性过氧化物酶活性显著高于常规棉,酯酶的酶活和酶谱在两种棉花中也存在着差异。认为这些差异可能影响抗虫棉的次生代谢,进而导致一些综合的生态学效应,提出植物生理上的改变也是转基因植物安全性评价研究的重要内容。     

两个品种转基因抗虫棉光合生理的CO2响应

栽培环境条件的改变会对转基因作物产生深远影响。以2种不同转基因棉花及其亲本对照为材料,研究了盆栽种植条件下不同棉花品种在蕾期和吐絮期光合生理特性CO2响应特征。结果表明,与各自的常规棉对照比较,两种转基因抗虫棉单叶净光合速率CO2响应的特征参数表观初始羧化效率(CE)、表观暗呼吸速率(Rd)和最大净光合速率(Pmax,c)虽有一定程度的变化,但其差异均未达到显著水平。在高CO2浓度范围内(700μmol.mol-1),转基因抗虫棉单叶净光合速率和水分利用率(WUE)的CO2响应曲线特征发生变化,且与品种及生育时期有关。两种转基因抗虫棉在不同生育时期的气孔导度(Gs)对CO2浓度的响应特征与其常规棉对照相似,短期CO2浓度增高对转基因抗虫棉的气孔导度没有显著性影响。