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作物杂志,2023, 第2期: 77–82 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2023.02.011

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

2005-2020年转Bt基因棉花抗虫性变化及其与产量性状的相关性分析

唐中杰1(), 谢德意1(), 许守明2, 聂利红1, 吕淑平1, 王明坤3   

  1. 1河南省农业科学院经济作物研究所，450002，河南郑州
    2河南大学棉花生物学国家重点实验室，475004，河南开封
    3邓州市农业技术推广中心，474150，河南邓州
  • 收稿日期:2021-09-28 修回日期:2021-10-09 出版日期:2023-04-15 发布日期:2023-04-11
  • 通讯作者: 谢德意，主要从事棉花遗传育种研究，E-mail：xiedeyi101@sina.com
  • 作者简介:唐中杰，主要从事棉花遗传育种工作，E-mail：13938460470@139.com
  • 基金资助:
    国家现代农业产业技术体系——棉花产业技术体系(CARS-18-04)

Changes of Insect Resistance and Its Correlation Analysis with Yield Traits in Transgenic Bt Cotton from 2005 to 2020

Tang Zhongjie1(), Xie Deyi1(), Xu Shouming2, Nie Lihong1, Lü Shuping1, Wang Mingkun3   

  1. 1Institute of Industrial Crops, Henan Academy of Agricultural Sciences, Zhengzhou 450002, Henan,China
    2State Key Laboratory of Cotton Biology, Henan University, Kaifeng 475004, Henan, China
    3Dengzhou Agricultural Technology Extension Center, Dengzhou 474150, Henan, China
  • Received:2021-09-28 Revised:2021-10-09 Online:2023-04-15 Published:2023-04-11

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4

PDF (PC)

292

摘要：

为了给转Bt基因棉花在科研和生产上多世代可持续利用提供依据，以转Bt基因棉花品种银山8号为试验材料，从2005年开始，连续16年进行跟踪研究。结果表明，随种植世代的增加，生物测定银山8号第2~4代棉铃虫幼虫校正死亡率、铃期叶片和铃期小铃杀虫蛋白表达量均有不同程度的线性上升趋势，同时皮棉产量线性回归也呈增长趋势；苗期叶片、蕾期叶片和蕾期小蕾杀虫蛋白表达量呈线性下降趋势。相关性分析表明，抗虫棉的抗虫性与皮棉产量间均呈正相关，株铃数和衣分是构成皮棉产量的重要因子，与皮棉产量的相关性分别达到极显著和显著水平。外源Bt基因转入棉花后能稳定遗传给后代，通过卡那霉素鉴定和系统选择可以持续保持转Bt基因棉花多世代的抗虫性，甚至通过提纯复壮逐年优选，可实现转Bt基因抗虫棉特定生育时期或部分棉花器官抗虫性的提高。

关键词: 转Bt基因棉花, 抗虫性, 产量性状, 相关性分析

Abstract:

To provide references for the sustainable use of transgenic Bt cotton in both scientific research and production, this study recorded Yinshan 8 of transgenic Bt cotton for 16 consecutive years since 2005. The results indicated that with the increase of planting-generations, the adjusted mortality of the second, third, and fourth generations of cotton bollworm larvae, and the expression of insecticidal protein of leaves and bolls at bolling stage of Yinshan 8 showed a linear increase in varying degrees, and an increasing trend was also observed for the linear regression of lint yield. The expression of insecticidal protein in leaves at the seedling stage, and in leaves and buds at the bud stage decreased linearly. Correlation analysis suggested that there was a positive correlation between the resistance of insect-resistant cotton and lint yield. The boll number and ginning outturn were important factors constituting the lint yield, which reached extremely significant and significant levels, respectively. The exogenous Bt gene could be stably passed to offspring after being transferred into cotton. Through kanamycin-based identification and systematic selection, the insect-resistance phenotype of transgenic Bt cotton could be maintained for multiple generations. Through purification and rejuvenation, it was even possible to improve the insect resistance of the transgenic Bt cotton in a specific growth period or in certain organs.

Key words: Transgenic Bt cotton, Insect resistance, Yield traits, Correlation analysis

表1

中国农业科学院植物保护研究所提供的抗性分级标准（2005）

抗性
Resistance		 等级
Grade		 按室内幼虫3d
校正死亡率
Three days adjusted
mortality by
indoor larva (%)		 按室内幼虫5d
校正死亡率
Five days adjusted
mortality by
indoor larva (%)
高抗High resistance 1 ≥50 ≥70
抗Resistance 2 30~50 40~70
中抗Medium resistance 3 20~30 20~40
低抗Low resistance 4 <20 <20
感Sensitive 5 同非转基因棉花 同非转基因棉花

图1

2005-2020年转Bt基因棉花银山8号棉铃虫幼虫校正死亡率趋势图

图2

2005-2020年转基因棉花银山8号Bt毒蛋白表达量趋势图

图3

2005-2020年转基因棉花银山8号产量性状趋势

表2

转Bt基因棉花棉铃虫幼虫校正死亡率与产量性状相关分析

项目
Item		 第2代
The second
generation		 第3代
The third
generation		 第4代
The fourth
generation		 株铃数
Bolls number
per plant		 铃重
Boll
weight		 衣分
Ginning
outturn		 皮棉产量
Lint yield
第2代The second generation 1.00
第3代The third generation 0.09 1.00
第4代The fourth generation 0.63** 0.08 1.00
株铃数Bolls number per plant 0.25 0.15 0.39 1.00
铃重Boll weight 0.01 -0.49* -0.25 -0.11 1.00
衣分Ginning outturn 0.14 0.44 0.41 0.35 0.02 1.00
皮棉产量Lint yield 0.24 0.11 0.36 0.94** 0.16 0.54* 1.00
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