[目的]棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)对Bt(Bacillus thuringiensis)的抗性问题是阻碍Bt抗虫棉持续发展的关键,探究棉铃虫对不同Bt蛋白的抗性演化趋势及交互抗性,可为选择合适的抗虫棉花备选基因提供参考.[方法]在室内通过连续多代筛选,获得了5个对Bt具有不同抗性的品系,利用饲料混合法测定了这些品系棉铃虫的交互抗性.[结果]经筛选后棉铃虫对Cry1Ac产生了超高水平的抗性、对Cry2Ab、Vip3Aa产生了超低抗性(耐性);Cry1Ac抗性棉铃虫停止筛选而换成Cry2Ab或Vip3Aa继续筛选后,棉铃虫对Cry1Ac抗性水平明显降低,对Cry2Ab或Vip3Aa产生低抗或超低抗性(耐性).Cry1Ac抗性棉铃虫对Cry1Ab敏感性显著降低,而对Cry2Ab、Cry2Ah及Vip3Aa敏感性变化不显著;Cry2Ab抗性品系棉铃虫对Cry1Ac敏感性显著降低;Vip3Aa抗性品系棉铃虫对Cry1Ac敏感性变化不显著.说明Cry1Ac与Cry1Ab间存在明显交互抗性,与Cry2Ah、Vip3Aa没有交互抗性;而Cry2Ab与Cry1Ac间存在不对称的交互抗性.[结论]在筛选新杀虫基因或叠加基因时,应充分考虑抗性发展及交互抗性问题,Cry2Ah、Vip3Aa是治理Cry1Ac抗性棉铃虫或与Cry1Ac叠加最优的选择.

棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)是一种重要的多食性害虫,20世纪90年代曾在我国连年大暴发,自2000年左右种群发生逐步减轻,2010年以来危害程度再次加重.本文系统分析了棉铃虫种群地位演变的生态学机制,总结了作物结构调整下棉铃虫发生现状并预测了发生趋势,提出了今后棉铃虫的监控重点,为棉铃虫监测预警和绿色防控提供科学指导.

[目的]系统了解河南省新乡市田间棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)种群对Cry1Ac蛋白的敏感性变化,可为该虫的抗性治理策略提供重要的科学依据.[方法]采用单雌系F1/F2代并结合诊断剂量法于2013-2016年连续监测了河南省新乡市棉铃虫种群对Cry1Ac蛋白的抗性基因频率以及种群敏感度的变化.[结果]2013-2016年河南省新乡市棉铃虫种群对Cry1Ac的抗性基因频率小于0.00212,抗性基因频率处于较低水平;种群的相对平均发育级别由2013年的0.506分别下降到2015和2016年的0.448和0.442,表明棉铃虫对Cry1Ac蛋白的敏感度增加.[结论]河南省新乡市棉铃虫种群对转Cry1Ac基因棉花仍处于较为敏感阶段,转Bt基因棉花的种植面积在河南新乡地区的大面积缩小可能是其抗性发展缓慢的重要原因.

[目的]近年来,我国长江流域和黄河流域棉花面积锐减,种植区域向滨海盐碱地或干旱地转移.研究盐碱旱地转基因棉田与非转基因棉田昆虫群落差异,可为盐碱旱地对转基因棉田生物影响和盐碱旱地转基因棉田害虫防治提供理论指导.[方法]在山东东营和河北枣强盐碱干旱地转Bt基因棉田分别设置常规施药田和非施药田,进行了系统的田间昆虫种群消长动态的调查和统计分析.[结果]中轻度盐碱旱地种植转基因棉花对靶标害虫棉铃虫具有较好的控制作用;与非转基因棉花相比,对其他非靶标害虫棉蚜、烟粉虱和盲蝽及自然天敌龟纹瓢虫、草间小黑蛛种群数量无显著影响,草蛉种群数量在转基因棉田低于非转基因棉田;喷施化学农药对棉铃虫幼虫和棉蚜的防治作用较好,对烟粉虱和盲蝽的防治效果年度间和试验点间有差异,对龟纹瓢虫的杀伤力较大,对草间小黑蛛和草蛉未见明显影响.[结论]盐碱旱地对棉田不同的害虫和天敌影响不同,且转基因棉田与非转基因棉田昆虫群落结构与对照棉田无显著差异.

以GK-12、新棉33B和SGK321等转基因棉和常规棉泗棉3号为材料,研究了取食转基因棉的棉大卷叶螟对中华通草蛉生长发育和捕食功能的影响.结果表明,中华通草蛉捕食转基因棉花品种上的棉大卷叶螟后,幼虫死亡率增加2.8％-8.8％、茧重降低0.12 mg-0.50 mg/头、羽化率下降0.7％-10.1％,幼虫及茧的历期与对照相比差异达到显著或极显著水平.草蛉对棉大卷叶螟的捕食功能反应符合HollingⅡ型,其捕食量和捕食效率均高于对照,处理1头卷叶螟幼虫所用时间短于对照,瞬间攻击率大于对照.研究认为,草蛉更易捕获取食转基因棉田的棉大卷叶螟,但捕食了这些猎物后对捕食者本身的生长发育带来一定影响.

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.

为探讨土壤盐分对转Bt基因抗虫棉棉蕾抗虫性的影响程度,采用盆栽试验,以2个Bt棉品种‘新棉33B’(盐敏感)和‘中07’(耐盐)为试验材料,设置5个土壤盐分水平(0、0.15％、0.30％、0.45％和0.60％),研究盐分对蕾期Bt棉棉蕾中杀虫蛋白含量、Bt基因相对表达量及氮代谢相关酶和物质代谢的影响.结果表明:棉蕾中Bt杀虫蛋白含量随土壤盐分的升高而降低,与对照相比(0％),2个不同类型棉花品种在土壤盐分0.30％及以上时,棉蕾中杀虫蛋白含量显著下降,且随土壤盐分水平的升高,Bt杀虫蛋白含量下降幅度增大.土壤盐分胁迫提高了棉蕾中Bt基因的相对表达量.在相同土壤盐分水平下,盐敏感品种棉蕾中Bt杀虫蛋白含量受土壤盐分影响较大.杀虫蛋白表达量下降幅度大的品种,其可溶性蛋白含量、谷氨酸丙酮酸转氨酶(GPT)和谷氨酸草酰乙酸转氨酶(GOT)活性下降幅度较大,游离氨基酸含量、蛋白酶和肽酶活性上升幅度也较高.说明土壤盐分胁迫下,Bt棉棉蕾蛋白质合成能力下降,分解能力增强,可能是导致杀虫蛋白表达量下降的主要原因.

作者应用斑点-酶联免疫吸附试验(Dot-ELISA)对102例(TT30例、BT22例、BB5例、BL20例、LL25例)新发未治麻风病人尿及鼻分泌物中麻风杆菌特异性抗原进行了检测。这些病人的病期为1月～13年。每个病人取50ml尿液,从中提取脂质后溶于已烷备用。另外以湿棉花拭子清洗病人鼻腔,将清洗物混悬于5ml生理盐水中,用真空冷冻干燥法浓缩20倍,用于抗原检测。

[目的]研究转基因作物秸秆或残茬还田可能对土壤养分特性造成的影响.[方法]以不同抗虫水平Bt棉花和常规棉花(泗棉3号)为研究材料,分别在经过一、二个生长周期后将秸秆机械粉碎后原位还田,40 d后测定分析土壤中Bt蛋白含量及肥力相关的养分含量变化.[结果]Bt棉秸秆还田后,所有品种棉花土壤中Bt蛋白含量与还田前无显著增加,且转Bt基因棉与非转基因棉还田对土壤Bt蛋白含量的影响并无显著差异.同时,棉秸秆还田可显著提高土壤有机质、速效磷、碱解氮、速效钾、全氮、全磷和全钾含量,提升土壤pH值;增加幅度在不同抗虫水平Bt棉花间及与非转基因常规棉花品种间皆无显著性差异.[结论]秸秆还田对土壤肥力的提升与Bt棉的抗虫水平无关."转Bt基因"不成为Bt棉秸秆还田提高土壤肥力的限制性因素,其秸秆还田不会对土壤肥力质量产生负面影响,可使土壤养分含量增加,有效提升土壤肥力.秸秆原位还田简单、无害又提升肥力,有条件作为转Bt基因植物秸秆无害化处理的理想方式.

本文对21世纪以来的20年间我国棉花害虫治理研究进展进行了回顾,从Bt棉花害虫种群地位演替、靶标害虫对Bt棉花抗性演化、棉花-害虫-天敌化学通讯三个方面总结了棉花害虫生物学与生态学研究进展,从预测预报、棉花抗虫性利用、生态调控、理化诱控、生物防治、化学防治等方面梳理棉花害虫防控关键技术研发概况,以棉铃虫、盲蝽两大主要害虫为例介绍了棉花害虫绿色防控技术体系创新应用.最后,从我国棉花产业发展现状出发,对今后一段时间我国棉花害虫防控研究与实践进行了展望.