简介：【目的】薇甘菊颈盲蝽是入侵植物薇甘菊的天敌昆虫。CYP4家族基因在专食性昆虫与宿主植物的相互作用中发挥着极其重要的作用,探明其在不同部位的表达情况,可为薇甘菊生物控制提供科学依据。【方法】采用RACE技术克隆薇甘菊颈盲蝽CYP基因,实时荧光定量PCR检测其在不同部位的表达情况。【结果】PmCYP4C1基因全长1713bp,其中ORF长1500bp,共编码500个氨基酸,理论分子质量为57.44ku,无信号肽;与其他昆虫CYP4家族基因的同源性大于40%,与温带臭虫CYP的亲缘关系最近。该基因在雌、雄虫各部位均有表达,且都是足部的表达量明显地高于其他部位;雌、雄虫的表达差异在于雄虫翅膀中的表达量明显地高于触角和残体,但在雌虫中这3个部位的表达量无显著差异,且雄虫翅膀中的表达量显著地高于雌虫,是其2.37倍。【结论】薇甘菊颈盲蝽PmCYP4基因除参与代谢有毒物质外,其主要功能可能是编码与薇甘菊颈盲蝽运动相关的酶。

简介：重组DNA技术的发展为培育高效的抗虫作物提供了前所未有的便利条件。通过转基因技术,全世界已培育出众多转基因抗虫植物品系。其中,表达苏云金芽孢杆菌（Bt）基因的作物品系如Bt棉花和Bt玉米已在很多国家大规模种植,在害虫控制方面发挥了重要的作用。转基因抗虫作物可能带来的生态风险问题,如对农田非靶标节肢动物的潜在影响,一直受到相关研究者及民众的广泛关注。至今,已有大量研究论文发表。本文在总结、归纳前人研究的基础上,阐述了从实验室到田间多层次评价转基因抗虫作物对非靶标生物影响的一般研究程序和方法,并简要综述了Bt玉米和Bt棉花2种已商业化种植的转基因抗虫作物对农田非靶标节肢动物生态影响的研究进展。现有研究表明：当前种植的Bt作物所表达的Cry蛋白杀虫专一性非常强,对农田非靶标节肢动物没有毒性;且Bt作物的利用降低了广谱化学杀虫剂的施用量,从而提高了非专一性害虫天敌的种群密度,加强了对害虫的控制,并有效地保护了生态环境和农民健康。因此,Bt作物可以作为害虫综合防治（IPM）的一个策略,结合其他防治措施可加强对害虫的有效控制。

简介：【背景】米尔顿姬小蜂是一种入侵我国台湾地区的植食性小蜂，能够严重影响水果的产量和食用价值。目前在我国大陆没有分布，由于其个体微小，与近似种区别较小，通过传统的形态学分类方法难以鉴定，因此有必要研究其基因片段序列，探讨分子鉴定方法。【方法】利用PCR方法扩增并测定了米尔顿姬小蜂线粒体16SrRNA和COI基因的部分序列，并对各序列的碱基组成进行了分析。然后根据COI基因部分序列，利用DNAMAN的MaximumLikelihood方法构建了米尔顿姬小蜂与膜翅目其他科的系统发育树。【结果】16SrRNA基因的PCR扩增产物为426bp，COI基因的PCR扩增产物为488bp。通过测序获得米尔顿姬小蜂16SrRNA和COI基因部分序列，序列分析表明，16SrRNA和COI基因的A＋T含量均较高，存在较强的A＋T偏向性。系统发育树显示，米尔顿姬小蜂与蚜小蜂科的Encarsiaberlesei亲缘关系最近，与姬小蜂科的Chrysocharisnautius、C．eurynota亲缘关系较远。【结论与意义】本研究为米尔顿姬小蜂的分子鉴定提供了依据。

简介：【背景】外来人侵植物紫茎泽兰自然演化出耐高温种群，其适应机制与各种生理代谢有关。【方法】本文从超微细胞化学水平，对紫茎泽兰抗高温种群、敏感种群ATP酶活性定位，明确其在高温适应性中的作用，试图阐明该草的生态适应机制。【结果】正常情况下，紫茎泽兰ATP酶主要定位于细胞壁及细胞间隙周围的细胞壁表面；经40℃高温处理后，在不同的处理时间下，抗性、敏感种群之间ATP酶的活性表现出明显差异，其中以处理12h时差异最大，具体表现为抗高温种群的ATP酶活性明显高于敏感种群，ATP酶的定位点除细胞壁外，在细胞膜上也呈现大量的分布，而敏感种群在处理12h时的酶活性明显降低，只在细胞壁上有零星的分布。处理24h时，敏感种群叶片已完全萎蔫，细胞结构毁坏，细胞膜破损；而抗高温种群叶片仍然完好，细胞膜上仍有ATP酶分布。【结论与意义】经40℃高温处理后，紫茎泽兰抗高温种群ATP酶活性明显高于敏感种群，初步认为紫茎泽兰对高温的适应性与ATP酶活性相关。本研究为进一步阐明与紫茎泽兰适应性相关的入侵机理提供了资料。

简介：【背景】随着转基因抗虫棉在我国的广泛种植，一种具有抗虫和耐除草剂（草甘膦）的双价棉被培育成功。这种转双价基因棉和转单价基因抗虫棉对棉田节肢动物群落结构的影响可能不同。因此，在该类转双价基因棉花进行环境释放之前，有必要研究其对棉田节肢动物群落的影响，评价其环境安全性。【方法】试验于2010年5月9日~9月23日和2011年5月10日~9月24日在河南省安阳市中国农业科学院棉花研究所试验农场进行，棉田类型有3种——转基因抗草甘膦抗虫棉田、转Bt棉田和常规棉田，每种棉田种植3个小区，每个小区面积为200m2（8m×25m）。采用对角线5点取样方法，每5d调查1次棉田的节肢动物群落，通过目测对节肢动物鉴定到属。【结果】抗草甘膦抗虫棉田、Bt棉田和常规棉田节肢动物群落、害虫亚群落和天敌亚群落的结构与组成无明显差异；抗草甘膦抗虫棉田害虫种群数量低于抗虫棉田和常规棉田，而其天敌种群数量与常规棉田相当，略低于Bt棉田；3种棉田节肢动物群落、害虫亚群落和天敌亚群落的多样性指数、均匀性指数均无明显差异。【结论与意义】种植转基因抗草甘膦抗虫棉花不会对棉田节肢动物群落组成造成显著影响。本研究为转基因抗草甘膦抗虫棉田的环境安全性评价提供了依据。

简介：【背景】转基因抗除草剂水稻种植将导致连年连续使用单一目标除草剂,势必会影响杂草群落结构的变化,但其变化规律至今还不十分明确。【方法】于2011~2013年,连续3年在直播种植抗草铵膦转基因Bar68-1水稻田中,使用灭生性除草剂草铵膦,持续观察期间杂草群落结构变化,并与常规选择性除草剂丙草胺—苄嘧磺隆（丙·苄）的应用情况进行对比,以揭示由于种植转基因抗除草剂水稻而使用单一除草剂对稻田杂草群落结构的影响。【结果】草铵膦和丙·苄连续使用后,杂草的物种丰富度和总杂草密度均逐年显著降低。随草铵膦使用年限增加,控草效果持续提高并达到优良水平,而常规选择性除草剂丙·苄的长期使用,致使多年生杂草双穗雀稗演替为群落的优势种,杂草密度呈逐年增加的趋势,导致生物多样性指数显著降低。【结论与意义】抗除草剂转基因水稻种植,在抗性杂草演化之前,不会因单一灭生性除草剂的应用而导致杂草群落迅速朝不良方向演替。长期的群落演替还需要进一步研究观察。

简介：[目的]转基因作物的大规模种植，可能会对人类健康和生态环境造成影响。因此，商业化种植之前，评价环境安全性十分必要。[方法]以转基因（RRM2）高产棉为实验品种，受体材料中棉所12为对照品种，分别于2013年和2014年连续2年对2种棉田的苗期蚜虫及其几种主要捕食性天敌的田间种群数量进行系统的田间调查，并比较它们在这2种不同棉田间的差异。[结果]与中12相比，转RRM2基因棉苗期无翅蚜的发生数量显著增加，有翅蚜迁入棉田的数量也有所增加，但二者差异不显著；2个棉花品系间棉蚜的几种主要捕食性天敌发生数量也无明显差异。[结论]与亲本材料相比，转高产棉花苗蚜数量显著增加，但其捕食性天敌数量增加不明显。本研究为转RRM2高产基因棉花环境安全评价技术的完善提供了理论依据。

简介：【背景】米尔顿姬小蜂是一种入侵我国台湾地区的植食性小蜂,能够严重影响水果的产量和食用价值。目前在我国大陆没有分布,由于其个体微小,与近似种区别较小,通过传统的形态学分类方法难以鉴定,因此有必要研究其基因片段序列,探讨分子鉴定方法。【方法】利用PCR方法扩增并测定了米尔顿姬小蜂线粒体16SrRNA和COⅠ基因的部分序列,并对各序列的碱基组成进行了分析。然后根据COⅠ基因部分序列,利用DNAMAN的MaximumLikelihood方法构建了米尔顿姬小蜂与膜翅目其他科的系统发育树。【结果】16SrRNA基因的PCR扩增产物为426bp,COⅠ基因的PCR扩增产物为488bp。通过测序获得米尔顿姬小蜂16SrRNA和COⅠ基因部分序列,序列分析表明,16SrRNA和COⅠ基因的A+T含量均较高,存在较强的A+T偏向性。系统发育树显示,米尔顿姬小蜂与蚜小蜂科的Encarsiaberlesei亲缘关系最近,与姬小蜂科的Chrysocharisnautius、C.eurynota亲缘关系较远。【结论与意义】本研究为米尔顿姬小蜂的分子鉴定提供了依据。

简介：【背景】氨氧化细菌是驱动硝化作用的关键微生物,其群落多样性变化对土壤氮素转化具有重要意义。转基因作物可能通过根系分泌物和植株残体组成的改变对土壤微生物群落产生影响。【方法】本研究通过田间定位试验,利用特异引物进行PCR-DGGE（聚合酶链反应—变性梯度凝胶电泳）和荧光定量PCR,分析了种植转cry1Ac/cpti双价抗虫基因水稻第3、4年土壤中氨氧化细菌群落组成和丰度的变化。【结果】水稻各生育期（分蘖期、齐穗期和成熟期）内,转cry1Ac/cpti基因杂交稻Ⅱ优科丰8号（GM）的土壤氨氧化细菌16SrRNA基因群落组成、多样性指数与其对应的非转基因杂交稻Ⅱ优明恢86（CK）间均没有显著差异;以DGGE条带为基础的氨氧化细菌群落组成的冗余分析（RDA）显示,GM和CK的土壤氨氧化细菌群落组成只与水稻生育期存在显著相关性（P=0.002和0.018）;同时,水稻各生育期内土壤氨氧化细菌16SrRNA基因丰度在GM和CK间也没有显著差异,但均随水稻生长而变化且在齐穗期达到最高（P〈0.05）。【结论与意义】稻田土壤氨氧化细菌的群落组成与丰度在水稻不同生育期存在差异,但在转cry1Ac/cpti基因水稻和非转基因水稻间没有显著差异,即一定时期内种植转cry1Ac/cpti抗虫基因水稻不会影响土壤氨氧化细菌的群落组成和丰度。

简介：【背景】转基因手段已成为改良玉米品种的重要途径之一,具有诸多优点的转基因玉米越来越受到人们的青睐。转基因玉米带来巨大经济和社会效益的同时,其安全风险问题也引发人们广泛关注,因此有必要对转基因玉米进行生物多样性影响评价。【方法】采用直接观察法和陷阱法对种植转EPSPS基因抗除草剂玉米CC-2及其对应的非转基因对照郑58的田间节肢动物进行调查,分析其群落组成、群落结构及主要类群动态。【结果】转基因玉米CC-2无论是喷施除草剂还是不喷施除草剂处理,与其对应的非转基因对照郑58相比,田间节肢动物群落组成、群落结构,以及田间主要节肢动物类群动态均无显著差异。【结论与意义】初步认为转EPSPS基因抗除草剂玉米CC-2对节肢动物多样性无安全风险,为转EPSPS基因抗除草剂玉米的推广提供一定生态安全数据。

简介：[目的]新型转基因棉花在进入大规模商业化应用前，需对其生态环境安全性进行评价；同时，经基因改造的新型转基因抗虫棉花可能影响抗虫棉的次生代谢，进而导致一些综合的生态学效应，致使棉花生理上发生改变，这也是转基因植物安全性评价研究的重要内容。[方法]比较了不同关键时期新型转Cry1Ac＋Cry2Ab基因棉花与转Cry1Ac基因棉花和非转基因棉花叶片的鲜重、干重和干鲜比、主要酶[超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）和谷胱甘肽还原酶（GR）]活性、营养物质（蛋白质、氨态氮、脯氨酸和可溶性糖）和次生代谢产物（棉酚和单宁）含量的差异及其对棉田不同昆虫营养层昆虫个体总数和物种数的影响。[结果]棉花生长的蕾期、花期和花铃期，转Cry1Ac＋Cry2Ab基因棉花、转Cry1Ac基因棉花和非转基因棉花叶片的鲜重、干重和干鲜比呈先升高后降低的趋势；SOD和POD活性在花铃期明显升高，CAT、APX和GR活性无显著变化；蛋白质、氨态氮含量无明显变化，脯氨酸和可溶性糖含量均表现为先升高后下降的趋势；棉酚含量在3个时期无显著变化，而单宁含量呈逐渐升高的趋势。3种棉花叶片中干物质积累、主要酶活性、营养物质和次生代谢产物含量均无显著差异；单株大铃数表现为转Cry1Ac＋Cry2Ab基因棉花〉转Cry1Ac基因棉花〉非转基因棉花，小铃数则表现为转Cry1Ac基因棉花〈Cry1Ac＋Cry2Ab基因棉花〈非转基因棉花；昆虫群落和害虫亚群落的昆虫个体总数均表现为转Cry1Ac＋Cry2Ab基因棉田〈转Cry1Ac基因棉田〈非转基因棉田，天敌亚群落昆虫个体总数无显著变化；3种棉田中昆虫群落、害虫亚群落和天敌亚群落的物种数均未发生显著变化。[结论]转Cry1Ac＋Cry2Ab基因棉花叶片干物质积累、产量性

简介：【目的】明确不同生育期调查方法对棉田物种结构和生物多样性的影响,以期选择合适的生育期调查方法开展转基因棉花的安全性研究。【方法】于2016和2017年,选择2个新型转基因棉花（GGK2,N15-5）及其亲本（K312,J14）为材料,使用3种调查方法对棉田节肢动物群落进行调查：（1）在整个生育期每7d调查一次（5月上旬—9月中下旬）;（2）主要生育期调查（5月中旬、6月中旬、7月中旬、8月中旬和9月中旬）和（3）6月中旬—8月下旬期间的3个棉铃虫发生高峰期调查。计算出不同调查方法下的棉田节肢动物群落个体总数、物种丰富度、多样性指数、均匀性指数和优势集中性指数。【结果】3种方法对物种个体总数和物种丰富度影响最大,第1种方法数值最大,第3种方法数值最小。2016年,转抗除草剂基因棉田（GGK2）与其亲本（K312）相比,3种调查方法得到的物种个体总数在节肢动物群落和害虫亚群落差异显著,其他指数无差异。此外,2016年与2017年相比,相同棉田中的多样性指数、均匀性指数和优势集中性指数均无明显差异。【结论】不同生育期调查方法仅对物种个体总数和物种丰富度有影响,而对多样性指数、均匀性指数和优势集中性指数无显著影响。因此,在转基因生物安全研究中可根据不同的研究目的选择合适的生育期开展调查。

简介：【背景】多样性比较是评价转基因作物对生物群落影响的标准参数之一。以往用于描述多样性的指数很多，但这些指数各有优缺点，生物学解释不全面。运用现代生物多样性表示方法，能够描述更复杂情况下的多样性关系。本文主要介绍了Rényi多样性指数曲线在生物安全研究中的应用。【方法】Rényi多样性指数曲线与以往常用的一维多样性指数不同，当其等级参数为某些特定值时代表了几个著名的多样性指数，该方法可较为确切地评价复杂的生物群落的多样性。本文在介绍其计算公式后，通过比较河北省2种转Bt基因棉田（孟山都33B和中棉30，均未施农药）以及常规管理（施用农药）和综合治理（IPM，施用农药和释放赤眼蜂相结合）条件下非转基因棉田的蜘蛛群落，证明了该方法的适用性。【结果】Rényi多样性指数曲线分析表明了所有可能的互作类型：1个明确的多样性排序以及2类棉田蜘蛛群落间不同的潜在关系。Rényi指数分析表明，在供试棉田中，中棉30棉田的蜘蛛多样性指数最高，其他3种棉田蜘蛛的多样性高低则难以一概而论。蜘蛛稀有种的多样性以孟山都33B棉田最高，IPM和常规棉田次之；蜘蛛常见种的多样性以IPM棉田最高，常规棉田和孟山都33B棉田次之。【结论与意义】Rényi多样性指数可用于生物群落多样性的综合评价，并可用于评价不同管理措施对生物多样性的影响。该方法弥补了仅用单一数量参数评价多样性的传统方法的缺陷，将不同参数整合成一个具有内在关联的概念框架。

简介：【目的】为探究转Cry1Ac/1Ab基因棉花对异色瓢虫生长发育及其捕食功能的影响。【方法】以转Cry1Ac/1Ab基因棉与其亲本常规棉为实验材料,利用取食不同棉花品种叶片的棉铃虫饲喂异色瓢虫幼虫。【结果】与常规亲本棉相比,取食饲喂转基因棉花叶片的初孵棉铃虫幼虫的异色瓢虫幼虫从1龄发育至化蛹期时间延长0.77d,但差异不显著;除1龄幼虫体重增加(0.0773mg)外,其余各龄期幼虫体重均有所下降,但差异均不显著;异色瓢虫1、2、3、4龄幼虫对初孵棉铃虫捕食量均随棉铃虫密度的增加而增加,捕食功能反应均符合HollingⅡ圆盘方程。【结论】转Cry1Ac/1Ab基因棉花对异色瓢虫生长发育无显著影响,饲喂取食转Cry1Ac/1Ab基因棉花的棉铃虫对异色瓢虫捕食功能无显著差异。

简介：[目的]安全评价是转基因品种研发的重要保障，为明确转基因玉米Bt-799在生物多样性影响方面的安全性，并为其在吉林春玉米区种植提供安全保证，开展了转基因玉米Bt-799对田间节肢动物群落多样性影响的研究。[方法]综合利用直接观察法和地面陷阱法，以多样性指数、均匀度指数、优势度指数等参数以及主要种群动态作为评价指标，系统研究转基因玉米Bt-799对田间节肢动物群落多样性的影响。[结果]转基因玉米Bt-799较之对应的非转基因对照郑58在田间节肢动物群落结构参数、主要种群动态等方面均无显著差异。[结论]转Cry1Ac基因玉米Bt-799在吉林省种植，不会对田间节肢动物群落多样性造成显著不良影响。