转Bt基因抗虫棉对土壤微生物群落生物多样性的影响

设置非转基因抗虫棉棉田以及分别种植7和10 a转Bt基因抗虫棉的棉田3个处理,于2007--2008年棉花苗期、蕾期、花铃期和吐絮期采样测定了土壤中5个微生物种类的数量,以监测长期种植转Bt基因抗虫棉对土壤微生物群落生物多样性的影响.结果表明,3种类型棉田土壤细菌、真菌、固氮菌、反硝化细菌、亚硝化细菌数量以及微生物多样性指数在整个棉花生长期内变化趋势基本一致,其中,在棉花蕾期各种微生物数量达到高峰.与种植非转基因抗虫棉相比,不同种植年限转Bt基因抗虫棉对土壤细菌、真菌、固氮菌、反硝化细菌、亚硝化细菌数量和微生物多样性指数都无显著影响,但随着采样时间的不同,3种类型棉田土壤各类微生物数量和多样性指数都呈明显季节变化.     

基于食物链关系评价转Bt基因棉对寄生性天敌的非靶效应

按照“棉花 -棉大卷叶螟 (Syleptaderogata)幼虫 -螟蛉绒茧蜂 (Apantelesruficrus)”三级营养食物链关系 ,对田间转Bt基因棉苏抗 310对非靶物种螟蛉绒茧蜂种群的影响进行了调查。发现转Bt基因棉苏抗 310棉田间螟蛉绒茧蜂种群生长受到了不良影响 ,种群数量显著下降 ,棉大卷叶螟幼虫发生高峰期高龄幼虫被寄生率降低。     

基于食物链关系评价转Bt基因棉对寄生性天敌的非靶效应

按照“棉花—棉大卷叶螟(Sylepta derogata)幼虫—螟蛉绒茧蜂(Apanteles ruficrus)”三级营养食物链关系，对田间转Bt基因棉苏抗310对非靶物种螟蛉绒茧蜂种群的影响进行了调查。发现转Bt基因棉苏抗310稿田闻螟蛉绒茧蜂种群生长受到了不良影响，种群数量显著下降，棉大卷叶螟幼虫发生高峰期高龄幼虫被寄生率障队     

转cry1Ac+cry2Ab基因棉对土壤细菌群落结构和功能多样性的影响

以不同生育期转cry1 Ac+cry2Ab基因棉和常规棉田土壤为对象,采用传统平板培养、Biolog分析和变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术,研究了该新型转基因材料对土壤细菌群落结构和功能多样性的影响。可培养细菌数量测定结果表明,在棉花整个生育期,2种棉田土壤可培养细菌数量具有相同的变化趋势;与常规棉相比,转cry1 Ac+cry2 Ab基因棉田可培养土壤细菌数量在蕾期存在显著差异(P0.05),其他生育期则无显著差异。Biolog分析结果显示,转cry1 Ac+cry2 Ab基因棉和常规棉田土壤细菌活性和碳源利用能力在苗期和蕾期存在明显差异,其他生育期则无明显不同。PCR-DGGE图谱的聚类分析结果表明,转cry1 Ac+cry2 Ab基因棉与常规棉田土壤细菌群落结构均随着生育期的不同而发生改变,且两者仅在花铃期出现明显差异。对PCR-DGGE条带的序列分析表明,转cry1 Ac+cry2 Ab基因棉与常规棉田土壤细菌之间的差异具有随机性,可能与采样时期或采样点的差异有关。综上所述,2种棉田土壤细菌群落结构和功能多样性在整个棉花生育期的变化趋势基本一致,转cry1Ac+cry2Ab基因棉仅在某些时期对其产生短暂影响,大部分时期无明显影响。     

不同棉花品种及种植区域对土壤无脊椎动物群落结构的影响

采用干、湿漏斗分离法,在山东省陵县采集了试验田的Bt棉(新棉33B)和常规棉(中棉12)及大田条件下Bt棉的0～15cm土层中的土壤无脊椎动物,并对其群落结构进行了分析.结果表明,线虫和螨类是3种类型棉田的优势土壤动物类群,其频度分别为60%～85%和9%～27%.试验田的常规棉和Bt棉相比,33B棉田土壤动物的类群较多,线虫、鞘翅目、双翅目数量和土壤动物总数均较高,但各土层土壤动物的多样性指数H’和均匀度指数J值均较低.试验田和大田的33B相比,其土壤动物的类群数相近,但大田33B的轮虫和线蚓数量较高,线虫、蠋、鞘翅目数量和土壤动物总数均较低,各土层土壤动物的多样性和均匀度均较高.Rényi多样性指数曲线也表明,试验田33B棉田的土壤动物多样性高于中棉12,大田33B的土壤动物多样性高于33B试验田.6～11月期间,各土层土壤动物的数量动态在不同类型棉田趋势基本相同.7月是中棉12棉田土壤动物数量的高峰期,9月是试验田和大田33B的高峰期.试验田的中棉12和33B棉田,6～8月土壤动物的多样性指数和均匀度指数变化趋势较为一致;9～10月,33B棉田土壤动物的多样性和均匀度较高.6～11月,大田33B土壤动物的多样性和均匀度均显著高于试验田33B.可见,棉花品种和实验地点等因素均可显著影响土壤动物的群落结构.Bt棉33B棉田的土壤动物多样性高于常规棉中棉12;大田33B的土壤动物多样性高于33B试验田.图2表4参29     

贫瘠营养条件下转cry1Ab/c基因水稻的生态适合度

以抗虫转cry1 Ab/c基因水稻华恢1号(Bt水稻)及其非转基因亲本明恢63(CK水稻)为研究材料,在模拟贫瘠营养条件下(不施肥、无靶标虫压)初步评估了转cry1Ab/c抗虫基因水稻的生态适合度效应.结果表明:贫瘠条件下Bt水稻cry1 Ab/c基因的基本表达规律与大田条件下相似,但是Bt蛋白表达量更低.与亲本明恢63相比,Bt水稻在主要生长发育期的株高、叶绿素含量、叶形和根系等指标方面呈现出显著的生态适合度利益,Bt水稻实粒数、谷粒数、实粒重和千粒重这些重要繁殖指标也较亲本水稻显示出明显的生态适合度正效应,表明其种群在自然界中的生存能力和延续能力可能超越CK水稻,从而产生环境风险.     

不同虫压下转Bt基因水稻与非转基因水稻生态适合度差异

为了解转基因水稻的基因扩散效率和潜在生态风险,以转Bt抗虫水稻Bt63、R1、R2和非转基因常规水稻Ⅱ优838为试材,采用高、低两个不同虫害胁迫水平和转基因与非转基因水稻相间种植方式,通过观察水稻植株营养生长、结实以及对螟虫危害的抗性表现等差异,研究比较了Bt外源基因插入后对水稻植株适合度的影响.结果表明:在低虫害胁迫条件下,转Bt基因水稻在植株分蘖数、生物量鲜重等营养生长指标方面与非转基因对照品系间无明显差异,但株高、穗长、穗重等指标不及对照,且R2和Bt63与对照间差异显著;在高虫害胁迫条件下,3个转Bt基因水稻品系的分蘖数、穗长、穗重等指标明显高于对照.而不同转基因品系株高适合度效应不同,这可能与受体本身的特性相关.3种转基因水稻的单株结实粒数、千粒重与对照在两种虫害胁迫条件下均无显著性差异,Bt基因对受体植株的结实影响不明显.在高虫害胁迫条件下,3种转Bt基因水稻的抗虫能力均显著优于非转基因水稻,表明Bt基因对受体植株的抗虫性影响显著.同时,本研究结果还表明转Bt基因水稻的适合度代价较小,预示了抗虫转基因水稻外源Bt基因在一定环境条件下具有逃逸的可能,但这种风险比较小.     

美国杏李园主要害虫与天敌类群间相关性分析

应用典范相关分析方法研究了美国杏李园丰要害虫与天敌间的相互关系,在未受干扰的自生园中.害虫亚系统与天敌亚系统间第一典范相关系数达到显著水平,天敌亚系统中瓢虫类、草蛉类与主要害虫蚜虫类,螨类的数量变动规律一致.而蜘蛛类与主要害虫的数最关系不密切,化防园内主要害虫与天敌间的典范相关系数均未达显著永平,这表明未受干扰的自生园和生防园内,害虫与天敌亚系统间存在着有效的数量反馈机制,天敌对害虫具有一定的自然抑制作用,而化防园内,害虫与天敌间的数量反馈机制因农药干扰而失调,生态平衡受破坏.自生园和生防园害虫与天敌主要类群间具正相关关系.害虫亚系统中,蚜虫类贡献最大,其次为山楂叶螨和李小食心虫:天敌亚系统中蜘蛛和瓢虫贡献最大,其次为瓢虫类和草蛉类,草蛉类贡献最小.说明蜘蛛类、瓢虫类与主要害虫的数量变动规律一致.而草蛉类与美国杏李园主要害虫的数量关系不密切.     

空心莲子草叶甲释放量对空心莲子草防控效果的研究

空心莲子草(Alternantheraphiloxeroides)是一种多年生的全球性恶性杂草,破坏入侵地生物多样性,给航运及水产养殖业带来巨大损失。利用生物防治可以有效控制空心莲子草(Alternantheraphiloxeroides)的扩散蔓延,是国内外的研究热点之一。空心莲子草叶甲(Agasicles hygrophila)是从美国引入的专食性天敌昆虫,对空心莲子草有很好的防治效果,且具有生态环保性良好、投入低、防效长等特点。天敌昆虫的释放量可显著影响防控效果,有关其最佳释放量的研究对实际应用具有重要指导意义。依托空心莲子草天敌工厂,采用环境条件控制试验,对空心莲子草的种群密度、植株形态、叶绿素含量、生物量等生物学和生理生化指标进行测定,结合对各种条件下空心莲子草叶甲种群数量的分析,研究了不同天敌释放量(0～8对·m-2)对空心莲子草的防治效果。结果表明,在初始种群密度为40 stems·m-2条件下,随着释放量的增加,空心莲子草叶甲成虫和羽化孔的数量均呈现先增加后减少的趋势,而卵、各龄幼虫、蛹的数量变化规律各不相同;空心莲子草的茎密度、生物量(湿质量、干质量)均随天敌释放量增加而逐渐降低,而节间距、茎直径等形态指标则呈现先降低后增加的趋势。研究结果显示,释放4对空心莲子草叶甲可达到最佳防治效果。在此释放量下,空心莲子草叶甲羽化孔数量和成虫数量均达到最高,空心莲子草种群密度最低,测得的节间距和茎直径最短,叶片中叶绿素含量较低,生物量最少。进一步分析表明,该释放量既能保证空心莲子草叶甲的稳定繁育和数量增加,又可获得对空心莲子草最佳的取食和控制效果,具有成本低、效率高的特点。试验结果可为进一步优化空心莲子草叶甲的繁育和释放技术提供理论依据。     

连续种植Bt玉米对土壤Bt蛋白含量及微生物数量的影响

在温室中连续5次种植两个Bt玉米(5422 Bt1和5422 CBCL)及其同源常规玉米5422,种植后采集耕作层土壤,检测根外土和根围土中Bt蛋白含量和微生物数量的变化,探讨连续5次种植Bt玉米是否会导致Bt蛋白在土壤中积累以及是否对土壤微生物数量产生影响,以期为Bt玉米的安全评价提供科学依据。结果表明,连续5次种植,Bt玉米及其同源常规玉米的根外土中均可检测到少量的Bt蛋白;种植Bt玉米的土壤与常规玉米相比,第5次种植时根围土中的Bt蛋白含量明显增加。连续5次种植Bt玉米5422 Bt1,与常规玉米5422相比,根外土和根围土中的细菌、真菌、放线菌、反硝化细菌和磷细菌数量均未发生显著变化,仅在第5次种植后根围土的钾细菌数量显著低于常规玉米;连续5次种植Bt玉米5422 CBCL,与常规玉米5422相比,根外土和根围土中的细菌、真菌、放线菌和反硝化细菌数量均未发生显著变化,但第3次和第4次种植后其根外土的磷细菌数量显著高于常规玉米,而第4次种植后其根外土的钾细菌数量则显著低于常规玉米。     

虱螨脲在棉花和土壤中的残留动态

在长沙和郑州2地进行田间试验,采用液相色谱技术研究虱螨脲在棉籽、棉叶及土壤中的残留动态.结果表明:虱螨脲在棉叶、棉籽和土壤中的添加回收率分别为86.0%～94.7%、88.5%～92.1%和83.9%～97.7%;最低检出浓度分别为0.025、0.025和0.006 mg·kg-1.虱螨脲在棉叶和土壤中的半衰期分别是3.06～3.45和2.51～2.88 d.在推荐使用剂量和高剂量条件下,收获的棉籽中虱螨脲最终残留量均未检出,拟推荐我国棉籽中虱螨脲的MRL(最高残留限量)值为0.05 mg·kg-1.     

黄原酯棉回收废弃电子电路板中金的研究

废弃电子电路板经王水溶解后，在盐酸介质中，用自制的黄原酯棉吸附。用6mol/L HCl洗涤杂质后，5％Na2SO3洗脱Au，控制溶液的流速为1mL/min。洗脱液浓缩后，再用20％ Na2SO3沉淀得到99.59%Au。     

棉铃虫天敌中红侧沟茧蜂Microplitis mediator对不同处理棉花的趋性行为反应

采用机械损伤(处理A)、棉铃虫取食为害(处理B)、棉铃虫取食棉花 棉铃虫复合物(处理B H)、水杨酸诱导(处理C)、机械损伤加棉铃虫口腔分泌物(处理D)5种方式诱导现蕾期棉花植株,并应用Y型嗅觉仪测定处理后棉花对棉铃虫天敌中红侧沟茧蜂搜索寄主行为的影响.处理B、处理B H和处理C棉花对中红侧沟茧蜂有显著的引诱作用.健康棉株、处理A及处理D棉花对中红侧沟茧蜂没有明显的吸引.中红侧沟茧蜂对处理C、处理B H以及处理B棉花没有明显的趋性差异.利用气质联用系统对各处理棉花挥发性物质进行定性和定量分析.表明处理B、处理B H、处理C棉花挥发物种类和含量均比对照棉花多,处理A及处理D棉花与对照棉花挥发物种类和含量差异不显著.处理C、处理B及处理B H棉花中β-月桂烯、β-蒎烯、α-蒎烯的含量明显增加.处理C棉花柠檬烯的含量发生明显变化.图2表1参19     

棉花田力宝盆栽肥效研究

采用盆栽试验方法，客观评价“田力宝微生物肥料”对棉花生长发育和产量的影响．生物试验和植株养分吸收测定结果表明，田力宝能够为棉花生长提供少量磷素营养，但不能满足棉花全生育期生长的需要，本观察到田力宝的固氮微生物活性，其处理效果与施用复合肥料比较差异悬殊，与不施肥处理相当，不可能取代化肥使用．     

转野生荠菜凝集素基因棉花对赤子爱胜蚓的影响

在实验室条件下分别给赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)饲喂在自然状况下可能接受的棉叶最高添加量和2倍最高添加量的转野生荠菜凝集素(WSA)基因棉花(Gossypium hirsutum)叶片,并以其亲本棉花叶片为对照,以牛粪为阴性对照,以农药为阳性对照,研究种植转WSA基因棉花对赤子爱胜蚓死亡率、生长及繁殖的影响。结果表明,在49 d的试验周期内,与取食亲本棉花叶片的赤子爱胜蚓相比,取食转WSA基因棉花叶片的赤子爱胜蚓的死亡率,体质量,GST、SOD、纤维素酶活性以及蚓茧数和小蚯蚓数均无显著差异,未发现转WSA基因棉花对赤子爱胜蚓有不利影响。     

转Bt-cry1Ac棉花花粉对意大利蜜蜂生长发育的影响

研究了取食转Bt-cry1Ac棉花花粉对意大利蜜蜂的影响,主要包括意大利蜜蜂的生长发育、体内酶活性的变化.结果发现,取食转Bt-cry1Ac基因棉花花粉的意大利蜜蜂与取食非转基因亲本棉花花粉的蜜蜂(CK)相比,4、5、6日龄幼虫体重差异不显著,幼虫及蛹的历期也没有明显差异.取食转Bt-cry1Ac基因棉花花粉的意大利蜜蜂6日龄幼虫体内的谷胱甘肽-S-转移酶、总蛋白酶活力与CK相比,没有显著差异.取食转Bt-cry1Ac基因棉花花粉的意大利蜜蜂幼虫体内的α-乙酸萘酯酶、乙酰胆碱酯酶活力极显著高于CK,强碱性、弱碱性类胰蛋白酶活力极显著低于CK,类胰凝乳蛋白酶活力显著低于CK.另外,采用酶联免疫(ELISA)方法在取食转Bt-cry1Ac基因棉花花粉的蜜蜂6日龄幼虫体内能够检测到Bt杀虫蛋白.表4参12     

霸螨灵在棉花和土壤中的残留降解动态

于2006和2007年在济南和杭州2地进行田间试验,采用液液萃取和高效液相色谱检测方法,研究了霸螨灵在棉叶、棉籽和土壤中的残留降解动态.试验结果表明:本方法中霸螨灵的最低检出浓度为0.01 mg·kg-1(以S/N=3计),霸螨灵添加浓度为0.10、0.50、1.00 mg·kg-1时,其在棉叶、棉籽和土壤中的添加回收率为72.5%～103.1%;霸螨灵在济南和杭州2地的消解趋势基本一致,在棉叶中的半衰期为3.8～4.3 d,在土壤中的半衰期为8.8～9.6 d;霸螨灵在棉籽中的最终残留量均<0.01mg·kg-1,在土壤中的最终残留量<0.01～0.98 mg·kg-1.建议我国将霸螨灵在棉籽中的MRL(最高残留限量)值定为0.1 mg·kg-1.     

联苯菊酯在棉花和土壤中的残留和降解行为研究

为了评价为联苯菊酯在棉花上使用的安全性,于2010—2011年在济南、杭州两地采用田间试验和气相分析方法研究了联苯菊酯在棉叶、棉籽及土壤中的消解动态和最终残留。联苯菊酯在棉叶和土壤中的降解行为均符合一级降解动力学方程,其降解半衰期分别为4.2-6.7、10.6-16.0 d。联苯菊酯在棉籽和土壤中的最终残留质量分数均小于最低检出限0.01 mg.kg-1,低于联苯菊酯在棉花上的最高残留限量（MRL）0.5 mg.kg-1。建议10%联苯菊酯可溶液剂防治棉花蚜虫,用药次数1-2次,使用剂量是9-18 aig.hm-2,在棉花上的安全间隔期14 d。