我国转Bt基因抗虫棉基因型及抗虫性监测

【摘要】棉铃虫[Helicoverpaarmigera(Hubner))属鳞翅目夜蛾科昆虫,是危害棉花生产最为严重的害虫,给我国棉花带来的常年损失达10%-15%,严重制约了棉花产业的发展。转基因抗虫棉的研究与推广开辟了一条防治棉铃虫的有效途径,加之对人畜无害,环境无污染、保护生态平衡等优点得以广泛地在我国各大棉花主产区及世界范围内推广种植。我国转基因抗虫棉的研发起步较晚,但发展迅速。至2012年,全国共种植抗虫棉近400万公顷,占全国植棉总面积的75%,抗虫棉品种亦实现了国产化。本文对我国市售的转Bt抗虫棉品种进行了调查研究,从抗虫棉的基因型方面揭示了我国转Bt基因抗虫棉种子市场的现状及特点；对长江流域申请生物安全证书的转Bt基因抗虫棉的外源Bt蛋白表达量及抗虫性进行了监测,阐明了抗虫棉外源毒素蛋白表达量及抗虫性的时空变化规律。本文研究结果可为转基因抗虫棉的科学管理及合理高效推广提供了一定的参考依据。1.基因型检测本文于2009及2010年间对长江、黄河流域棉区市售的681个棉花品种进行了基因型监测。结果表明我国长江流域棉区种植的棉花品种97%以上为转基因抗虫棉,其中又以含Mon-531基因的品种居多,比例高达77%以上。我国黄河流域棉区种植的棉花品种90%以上为转基因抗虫棉,含Mon-531基因的品种比例高达87.5%以上,超过13%的棉花品种中同时含有两种Bt基因。我国大部分市售的国产抗虫棉品种都为杂交棉,比例高达60%以上。2.转Bt基因棉Cry1Ab/Cry1Ac蛋白表达量监测本文于2009至2011年对申请长江流域棉区生物安全证书的转基因棉花品种进行了外源Cry1Ab/Cr1lAc毒素蛋白表达量的检测。各转基因棉花品种中外源毒素蛋白的表达量均表现出一定的时空变化规律。在不同的生长时期,随着棉花由营养生长转入繁殖生长,棉叶中外源Bt蛋白表达量由苗期至铃期在时间上呈下降趋势。在不同的繁殖器官中,棉铃中的Bt蛋白表达量高于棉蕾。检测的总体结果表明转Bt基因抗虫棉在生长期内均可表达Cry1Ac/Cry1Ab外源毒素蛋白。大部分品种中各时期各组织内表达的毒素蛋白含量与转基因抗虫棉对照品种GK19的表达量无显著性差异。3.转Bt基因棉抗虫性监测2009至2011年间对长江流域棉区转基因抗虫棉对棉铃虫的抗虫性进行了监测。在棉花生长的苗期、蕾花期及铃期,即二代、三代、四代棉铃虫发生期,转基因抗虫棉的抗虫性分别超过为90%,80%及65%,随着外源Bt毒素表达量的下降,其抗虫性也有所降低。但各个时期的抗虫性仍显著高于同时期的非抗虫棉常规品种,表现出良好的抗虫效果。监测的大部分转基因抗虫棉品种其抗虫性属于中抗及高抗水平。
【作者】李海燕；
【导师】韩召军；
【作者基本信息】南京农业大学，农业昆虫与害虫防治，2013，硕士
【关键词】转Bt抗虫棉；基因型；抗虫性；外源蛋白表达；

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