陆地棉栽培品种转复合启动子控制下cry1Ac3基因获得高效虫植株

以根癌土壤杆菌（Agrobacterium tumefaciens)介导法分别将植物表达工体pBinMoBc和pBinoBc导入陆地棉（Gossypium hirsutum L.)栽培品种“新陆早1号”,“晋棉7号”,“晋棉12号”和“冀合321”,pBinMoBc携带有高效启动子复合OM启动子控制下的cry1Ac3基因,pBinoBc携带有35S启动子控制下的cry1Ac3基因,经过共培养,卡那霉素筛选抗性愈伤组织及体细胞胚的诱导,得到了再生植株,对T2代的PCR,Southern blotting ELISA检测及Western blotting证明cry1Ac3基因已整合人受体棉花基因并得到表达,抗虫性检测表明转基因后代对棉铃虫（Heliothis armigera)具有良好的抗性,转pBinMoBc T2代与转pBinoBc T2代相比,对棉铃虫具有更快的致死速度,本研究建立了一套高效的陆地棉栽培品种转化体系;进一步的检测结果表明,复合OM启动子可以提高外源基因的表达量从而增强转基因棉的抗虫性。     

陆地棉栽培品种转复合启动子控制下的cry1Ac3基因获得高效抗虫植株(英文)

以根癌土壤杆菌 (Agrobacteriumtumefaciens)介导法分别将植物表达载体pBinMoBc和pBinoBc导入陆地棉(GossypiumhirsutumL .)栽培品种“新陆早 1号”、“晋棉 7号”、“晋棉 12号”和“冀合 32 1”。pBinMoBc携带有高效启动子复合OM启动子控制下的cry1Ac3基因 ,pBinoBc携带有 35S启动子控制下的cry1Ac3基因。经过共培养、卡那霉素筛选抗性愈伤组织及体细胞胚的诱导 ,得到了再生植株。对T2 代的PCR、Southernblotting、ELISA检测及Westernblotting证明cry1Ac3基因已整合入受体棉花基因组并得到表达。抗虫性检测表明转基因后代对棉铃虫 (Heliothisarmigera )具有良好的抗性 ,转pBinMoBcT2 代与转pBinoBcT2 代相比 ,对棉铃虫具有更快的致死速度。本研究建立了一套高效的陆地棉栽培品种转化体系 ;进一步的检测结果表明 ,复合OM启动子可以提高外源基因的表达量从而增强转基因棉的抗虫性。     

高效Bt抗虫基因表达结构的构建及其在转基因烟草中表达行为的研究

构建了高效植物表达载体pBinMoBc,其携带有超强表达复合启动子OM及Ω因子控制下的CryIA?基因,作为对照,本实验构建了含有CaMV35S启动子控制下的CryIA?基因的植物表达载体pBinoBc。分别使用两个植物表达载体转化烟草,ELISA检测表明,在pBinMoBc转基因烟草中CryIA?基因的平均表达水平是pBinoBc的2.44倍,最高可达可溶蛋白的0.255%。抗虫检测结果表明,pBinMoBc转基因烟草与pBinoBc转基因烟草相比,具有更强的抗棉铃虫效果。上述结果表明,OM启动子比CaMV 35S启动子更具有实际应用价值,此结果在植物抗虫基因工程研究中具有重要意义。     

转cry1Ac＋cry2Ab基因棉与转cry1Ac＋剧咯邢基因棉荒地的生存竞争能力

【背景】此研究为“十二五”转基因生物新品种培育国家项目中创建新的转基因棉花品种环境安全评价技术而设。【方法】以转双价双成抗虫基因（cry1Ac＋cry2Ab）棉和转双价抗虫、抗除草剂基因（cry1Ac＋肼强阳）棉为观察品种,非转基因棉赣棉11号为对照品种,在荒地用撒播和3cm深度播种2种方式,于2011年5月一2012年3月对棉花出苗率、株高、生育进程、棉吐絮瓣数、絮瓣脱落率、自生苗等生存竞争能力进行比较,检测、评价其杂草化的风险,并探讨、验证检测技术的可行性。【结果】在荒地条件下,以2种方式播种的转cry1Ac＋cry2Ab基因棉和转cry1Ac＋EP5P5基因棉与非转基因棉相比,上述各项指标的竞争能力总体上未表现显著优势。【结论与意义】转cry1Ac＋cry2Ab基因棉和转cry1Ac＋EPSPS基因棉在荒地条件下生长无杂草化风险。同时,研究证明,在荒地自然生态条件下,可以采用撒播和3cm深度播种方法检测新的转基因棉花品种在生存竞争能力上的杂草化风险,在测评上有互为参照效应,为定性评价新的转基因棉花品种的杂草化风险提供了保障。     

转cry1Ac+cry2Ab基因棉与转cry1Ac+EPSPS基因棉荒地的生存竞争能力

【背景】此研究为"十二五"转基因生物新品种培育国家项目中创建新的转基因棉花品种环境安全评价技术而设。【方法】以转双价双Bt抗虫基因(cry1Ac+cry2Ab)棉和转双价抗虫、抗除草剂基因(cry1Ac+EPSPS)棉为观察品种,非转基因棉赣棉11号为对照品种,在荒地用撒播和3cm深度播种2种方式,于2011年5月～2012年3月对棉花出苗率、株高、生育进程、棉吐絮瓣数、絮瓣脱落率、自生苗等生存竞争能力进行比较,检测、评价其杂草化的风险,并探讨、验证检测技术的可行性。【结果】在荒地条件下,以2种方式播种的转cry1Ac+cry2Ab基因棉和转cry1Ac+EPSPS基因棉与非转基因棉相比,上述各项指标的竞争能力总体上未表现显著优势。【结论与意义】转cry1Ac+cry2Ab基因棉和转cry1Ac+EPSPS基因棉在荒地条件下生长无杂草化风险。同时,研究证明,在荒地自然生态条件下,可以采用撒播和3cm深度播种方法检测新的转基因棉花品种在生存竞争能力上的杂草化风险,在测评上有互为参照效应,为定性评价新的转基因棉花品种的杂草化风险提供了保障。     

F1代法监测田间棉铃虫对转Bt基因棉的抗性

采用表达单价Cry1Ac毒素的转Bt基因棉棉叶喂饲法比较了棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)抗、感亲本及正反交后代在Bt棉上5 d的发育速率,确定棉铃虫在Bt棉上5 d发育到2龄中期以上、体重≥0.6 mg的个体作为判别抗性纯合子的标准。2006年采用F₁代法在室内用Bt棉叶喂饲法检测河北省邱县Bt棉田棉铃虫对Bt棉的抗性等位基因频率。结果表明,127头田间雄虫中24头携带抗性基因,估测抗性等位基因频率为0.94（95%CI：0.044～0.145）,该值为在国内首次检测到的高抗性等位基因频率。该地区长期大面积种植转单价Bt棉和缺少非Bt棉作为有效庇护区导致田间抗性快速进化,需要尽快采取有效的抗性治理策略。本文还讨论了影响大田产生抗性的因素以及田间存在的抗性风险等。     

修饰的cry1Ac基因导入籼稻明恢81获得抗虫纯合系

采用细胞内定位技术对cryl Ac基因进行修饰,其表达产物定位于内质网及衍生自内质网的蛋白体。通过基因枪法成功地通过修饰的cryl Ac基因导入到优良杂交籼稻有恢81中。对潮霉素抗性植株的PCR和Southern检测及ELISA分析证实,修饰的cryl Ac基因已整合到受体水稻品种中并得以表达,自交加代结合潮霉素筛选于T2代获得转基因纯合系。抗虫性测试表明,部分转基因纯合系高抗二化螟(Chilo suppressalis)。     

转Bt/CpTI基因棉花抗虫性鉴定与筛选

以国内育成和国外引进的52个转Bt/CpTI基因棉花品种(系)为材料,在河北农业大学棉花育种圃种植,采用室内生物鉴定方法,研究供试转基因棉花的棉铃虫抗性和甜菜夜蛾抗性,并进行抗虫性筛选.结果表明:国内育成的品种(系)在棉田二代棉铃虫危害期对棉铃虫的抗性不低于国外引进的品种(系);在三代棉铃虫危害期对棉铃虫的抗性,国内育成的品种(系)还略高于国外引进品种.新棉33B对甜菜夜蛾表现高抗,其他品种抗性一般.转Bt和CpTI的双价抗虫棉对甜菜夜蛾幼虫的抗性不高.根据供试品种(系)的抗虫性鉴定结果,筛选出SGK321等15个在二代、三代棉铃虫危害期对棉铃虫表现高抗的品种(系)和兼抗棉铃虫、甜菜夜蛾的新棉33B.     

转cry1Ab/cry1Ac基因玉米Cry1Ab/Cry1Ac融合蛋白表达及对亚洲玉米螟的室内杀虫效果

【目的】室内抗螟性评价是转Bt基因抗虫玉米研发和安全性评价的重要环节。【方法】采用酶联免疫吸附测定法(ELISA)测定了转cry1Ab/cry1Ac基因玉米ZZM030心叶中Cry1Ab/Cry1Ac融合杀虫蛋白的表达量;采用室内生测法测定了分别取食转基因玉米ZZM030和非转基因玉米X249心叶后亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis敏感品系ACB-BtS、Cry1Ab抗性品系ACB-AbR和Cry1Ac抗性品系ACB-AcR初孵幼虫的存活率。【结果】转基因抗虫玉米ZZM030 4叶期和8叶期心叶中Cry1Ab/Cry1Ac融合杀虫蛋白的表达量分别是10.62和2.94 μg/g FW。敏感品系亚洲玉米螟初孵幼虫取食转基因玉米ZZM030心叶2 d的存活率仅为23.6%,4 d后存活率为0,而取食非转基因对照玉米X249心叶4 d的存活率高达93.1%。Cry1Ab抗性品系和Cry1Ac抗性品系初孵幼虫取食转基因玉米ZZM030心叶6 d后的存活率分别为11.1%和12.5%,而取食非转基因玉米X249心叶6 d后的存活率分别为81.9%和77.8%。【结论】转cry1Ab/cry1Ac基因玉米ZZM030心叶中高表达的Cry1Ab/Cry1Ac融合蛋白对亚洲玉米螟初孵幼虫具有极高的杀虫效果。     

转Cry1Ac+Cry2Ab棉对棉铃虫的控制作用及对天敌捕食烟粉虱功能反应的影响

文章以转Cry1Ac基因棉(中棉所41)和常规棉(中棉所49)为对照,研究了转Cry1Ac+Cry2Ab基因棉(639020)在棉花生长的关键时期——蕾期(二代棉铃虫发生期)、花期(三代棉铃虫发生期)和花铃期(四代棉铃虫发生期)对棉铃虫的控制作用,同时研究了639020棉田主要捕食性天敌(中华草蛉幼虫、龟纹瓢虫、小花蝽和草间小黑蛛)对烟粉虱的捕食功能,明确了639020棉花在生长的关键时期对棉铃虫的控制效果及对棉田主要捕食性天敌捕食功能反应的影响。结果表明,639020棉花对二代和三代棉铃虫具有良好的控制作用,抗虫性分别比中棉所41提高了52.85%和16.22%,其中前者差异达显著水平,后者差异不显著。在棉花蕾期、花期和花铃期,639020棉田棉铃虫落卵量都比中棉所41棉田和中棉所49棉田低(除二代棉铃虫发生期);棉铃虫幼虫数量都极显著低于常规棉,且都低于防治指标,但与中棉所41棉田无显著差异。639020棉田中华草蛉、龟纹瓢虫、小花蝽和草间小黑蛛对烟粉虱的捕食功能与中棉所41棉田和常规棉田相比无显著变化。研究结果以期为新型转基因棉花环境安全性研究及其外源基因的抗虫遗传效应和生产应用前景进行安全性评价。     

转双价基因(Bt+CpTI)棉对棉铃虫中肠羧酸酯酶活性的诱导作用

为了明确棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)取食转双价基因(Bt+CpTI)棉叶以及取食一段时间转基因棉叶后,再取食常规棉叶,对棉铃虫取食量、体重增长量及中肠羧酸酯酶活性的影响,本研究分别用转双价基因棉叶和常规棉叶饲喂4龄棉铃虫幼虫5 d,比较考察了棉铃虫的取食量、体重增长量及中肠羧酸酯酶的活性;另外分别考察了棉铃虫取食转基因棉叶1 d及3 d后再取食常规棉叶,其中肠羧酸酯酶的变化。结果表明,持续取食常规棉花叶片5 d的棉铃虫,其中肠羧酸酯酶的活性持续升高;而持续取食转基因棉叶5 d的棉铃虫,其中肠羧酸酯酶的活性先升高后降低。取食转基因棉花叶片1 d后,取食常规棉叶的棉铃虫,其中肠羧酸酯酶的活性,随着换取常规棉叶时间的延长,活性逐渐降低;而棉铃虫在取食3 d转基因棉叶后再取食常规棉叶,其中肠羧酸酯酶活性却一直保持较高。可见,棉铃虫在取食转基因棉花后,其羧酸酯酶活性可以被诱导,这应与棉铃虫对转基因棉的抗性及防御性有一定关系。     

海岛棉与陆地棉叶绿素含量变化的差异研究

以5份陆地棉和4份海岛棉为材料,研究了整个发育进程中陆地棉和海岛棉叶绿素的变化规律之间的差异,结果显示：陆地棉与海岛棉的叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a＋b各有不同动态变化规律,其叶绿素a/b在整个发育进程中的变化也有差异。海岛棉与陆地棉的叶绿素a变化趋势有较大差别,陆地棉的叶绿素a含量在6月18日（苗期）最高,峰值出现在8月6日,海岛棉峰值、最大值均在7月4日（现蕾期）;叶绿素b含量表现为陆地棉、海岛棉峰值均在8月6日（花铃期）,但海岛棉平均值高于陆地棉;陆地棉的叶绿素a＋b和叶绿素a曲线相似,海岛棉的叶绿素a＋b和叶绿素b曲线相似;陆地棉叶绿素a/b值表现苗期最大,然后迅速下降,海岛棉a/b值表现普遍低于陆地棉,其变化趋势为前期在7月4日出现峰值,然后下降再升高。实验说明陆地棉和海岛棉叶绿素的合成机制、调控机理可能不同。     

Bt棉花对棉铃虫幼虫选择性行为的影响

利用“H”型嗅觉仪测定结果表明 :在棉花蕾期、花铃期 ,棉铃虫 2龄幼虫对常规棉的棉叶、嫩头的选择性明显高于转基因棉花品种 ,差异达显著或极显著水平。但 3龄幼虫对两者的选择性差异并不显著 ;而在棉花蕾期 ,果枝对棉铃虫 2龄幼虫选择性行为有一定的影响。试验初步说明Bt棉对棉铃虫低龄幼虫有一定的忌避作用 ,而对高龄幼虫忌避效应不显著。     

不同性状的棉花及其杂交F1代对棉铃虫的抗性

通过连续两年的田间试验,系统、全面地研究了棉花对棉铃虫(Helicoverpa armigera)的形态抗虫作用。研究结果表明：在小区试验条件下,以百株累积卵量、百株平均幼虫量及百株平均蕾铃受害量为考察指标,红叶可使危害减轻28.1%、31.45%和36.O%;鸡脚叶可使其下降19.0%、25.4%和28.4%;窄卷苞叶使其降低25.8%、32.9%和34.0%;光叶使各指标分别降低32.7%、35.1%和37.3%。高棉酚(油腺)抗性主要表现为对幼虫的抗生作用,使幼虫量下降了45.1%,使蕾铃受害量下降了51.4%。此外,研究还表明,两种抗虫性状的抗性效果有累加作用,鸡脚叶与红叶联合作用使三项指标分别下降达48.3%、55.2%和57.9%;红叶与窄卷苞叶则使危害减轻了52.7%、58.3%和60.6%;具有光叶与较密油腺两个抗虫性状的品种受害可减轻29.9%、54.9%和58.3%。将一些具有相对性状的品种进行杂交,其F₁有不同的抗虫表现。红叶、鸡脚叶和光叶品种与其对照杂交后的F1代因在不同程度上保持了抗虫性状故能表现出抗性,而窄卷苞叶品种与其对照杂交后F1代苞叶正常,则未能表现出抗性。因小区条件限制了无蜜腺抗性的表达,无蜜腺小区未表现出明显差异。     

Current genetic research in cotton in India

Genetic research on cotton in India in recent times is reviewed. Establishment of a gene bank with global accessions of the four cultivated species, as well as wild relatives, has facilitated genetic improvement of cotton in India. Genetic control of the economic traits has been studied by biometrical approaches, particularly the line x tester analysis, diallel cross and generation mean analysis. Both additive and non-additive gene actions have been reported for most of the traits. Heritability estimates are low to high. Studies on G×E interaction and stability parameters indicate availability of lines which are stable in their performance over locations and seasons. Genetic improvement of yield, fibre properties, lint percent, seed oil, earliness and resistance to key pests and diseases has been targeted and considerable success has been achieved. Single cross, three-way cross, multiple cross, back cross, biparental mating, mutation breeding and heterosis breeding are the main procedures employed for improvement of yield. Heterosis breeding has, however, made the most significant contributions in improvement of both yield and fibre quality in recent times. While resistant genotypes have been developed for most of the pests and diseases, resistance against cotton bollworms has not been achieved. Genetic engineering to incorporate the Bt gene in cotton to impart resistance to bollworms is in progress. Keeping in view the increased requirements of cotton in the future, thrust areas in genetic research have been indicated.     

河南省棉花纤维品质的区域特征分析

对2003~2004年河南省棉花品种区域试验纤维品质资料进行主成分和聚类分析,结果表明:8个纤维品质指标可归纳为3个主成分,共解释了总变异的87.23%;根据主成分标准化得分进行聚类分析,将9个试点划分为3个纤维品质相似区(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ),其中Ⅱ区综合品质最好,Ⅰ、Ⅲ两区平均表现差异不大,但在具体指标上各有特色,分别在纤维长度、比强度、纺纱均匀性指数表现较好,同时对以区为单位进行优质棉区域化种植和育种进行了讨论.     

不同棉花品种对土耳其斯坦叶螨的种群动态和种群参数的影响

土耳其斯坦叶螨Tetranychus turkestani(Vgorag et Nikolski)是新疆棉花害螨的优势种,本试验通过调查土耳其斯坦叶螨对棉田为害程度,研究了土耳其斯坦叶螨对新疆主栽的6个棉花品种(系)的种群动态进行了比较:新海21号、新陆早26号2个棉花品种上叶螨密度水平较低,标杂A1、297-5、81-3、新陆早12号叶螨密度没有显著差异。在此基础上比较了6种品种(系)上土耳其斯坦叶螨的实验种群参数:土耳其斯坦叶螨在新海21号、新陆早12号、新陆早26号品种上各虫态发育历期较长,各虫态存活率较低,每雌产卵量较少,种群趋势指数较低;而在标杂A1、297-5、81-3品种上的发育历期较短,各虫态存活率较高,每雌产卵量较多,种群趋势指数也较高。     

棉铃虫的取食营养特点与棉花抗虫素分布的关系

通过研究棉花8个部位对棉铃虫Helicoverpa armzgera的营养效果和其所含次生物质类萜烯和单宁的浓度及在组织中的分布,揭示了棉铃虫取食营养特点与棉花次生化学的关系。棉铃虫取食顶尖、转移蛀食蕾铃的习性,与有关器官或组织对幼虫的营养效果密切相关,而营养效果主要取决于类萜烯和单宁的含量。棉花顶尖嫩叶中单宁浓度随着棉花的生长发育呈升高的趋势;类萜烯浓度在第四真叶期、第六真叶期和现蕾初期之间出现一个明显的底谷,而此期幼虫主要为害顶尖。蕾铃外层的苞叶、花萼、花瓣和铃皮,因次生物质含量高,不利于幼虫生长,相反内部的花粉、子房和铃心,次生物质含量低,营养效果好,顶尖嫩叶则介于其间。类萜烯存在于组织的色素腺内,分布集中;单宁则散布于组织中,偏多分布于组织外层。结果证实,昆虫在寄主植物上的取食方式是昆虫对寄主体内变动的次生化学的一种适应,它使昆虫付出尽少代价获得最适营养效果。     

转Bt基因抗虫棉田棉铃虫消长规律及危害特点

通过对转 Bt基因抗虫棉田棉铃虫的系统调查研究表明 :(1)转 Bt基因抗虫棉对棉铃虫蛾、卵无抗性表现 ,田间落卵量与常规棉田无明显差异 ,相反 ,二代棉铃虫百株累计卵量倒比常规棉处理区增加了 2 16～ 2 74粒 ,增长幅度为 30 %～ 38% ;(2 )转 Bt基因抗虫棉对二代棉铃虫幼虫的抗性及控制作用较强 ,基本不用进行药剂防治 ,但对三代棉虫幼虫的抗性控制效果明显下降 ,田间 3龄以上幼虫平均达2 0～ 4 0头 /百株 ,多者达 6 0头以上 ,仍需进行必要的药剂防治 ;(3)棉铃虫在转 Bt基因抗虫棉株上的危害特点与常规棉株有明显的差异 ,表现在幼虫和危害症状均较隐蔽 ,不易被发现。     

新疆南部棉区杏树对棉田主要害虫和自然天敌的影响

2008—2011年在新疆莎车县调查研究了杏树对棉田主要害虫及自然天敌种群发生的影响。研究表明杏棉间作田主要害虫及天敌种类与棉单作田一致。杏树间作种植模式对棉田牧草盲蝽Lygus pratensis、棉蓟马Thripstabaci和棉长管蚜Acyrthosiphon gossyfii的种群发生有一定影响,不利于其在田间发生;对棉蚜Aphis gossyfii、棉叶螨Tetrangchus urticae影响不大。棉田瓢虫和食虫蝽天敌受间作和棉蚜发生量的双重影响。间作有利于蜘蛛数量的增加。