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《棉纤维发育相关基因的挖掘及优质转基因棉花的培育》篇一一、引言棉花作为全球重要的天然纤维来源，其纤维发育过程涉及到众多基因的调控。
近年来，随着分子生物学和基因工程技术的飞速发展，挖掘与棉纤维发育相关的基因并应用于优质转基因棉花的培育已成为棉花育种领域的研究热点。
本文旨在探讨棉纤维发育相关基因的挖掘方法及优质转基因棉花的培育技术。
二、棉纤维发育相关基因的挖掘1. 基因组学研究通过对棉花基因组进行深度测序和注释，可以鉴定出大量与纤维发育相关的候选基因。
这些基因在纤维发育的不同阶段发挥重要作用，包括纤维细胞的起始、伸长和次生壁形成等过程。
2. 转录组学研究转录组学研究可以揭示棉纤维在不同发育阶段的基因表达模式。
通过比较不同发育阶段或不同品种棉花的转录组数据，可以鉴定出与纤维品质、产量和抗逆性等性状相关的基因。
3. 分子标记辅助选择利用分子标记辅助选择技术，可以快速鉴定出与纤维品质性状紧密相关的基因。
这些标记可以用于棉花育种过程中的早期选择，提高育种效率。
三、优质转基因棉花的培育1. 转基因技术利用转基因技术，将与纤维发育、抗虫、抗病、抗逆等性状相关的基因导入棉花中，培育出具有优良性状的新品种。
转基因技术包括基因枪法、农杆菌介导法等。
2. 表达调控元件的发掘与应用表达调控元件对于基因的表达具有重要影响。
通过挖掘与棉花纤维发育相关的表达调控元件，并应用于转基因棉花的培育中，可以提高外源基因的表达水平，进而提高棉花的品质和产量。
3. 高效再生体系的建立建立高效、稳定的棉花再生体系是转基因棉花培育的关键步骤。
通过优化培养基成分、调整激素比例等方法，可以提高棉花的再生频率和同步性，为转基因棉花的培育提供有力保障。
四、实践应用与展望通过挖掘与棉纤维发育相关的基因并应用于优质转基因棉花的培育，可以有效提高棉花的品质和产量，同时增强其抗虫、抗病、抗逆等性状。
这不仅可以满足人们对高品质棉花的需求，还可以促进农业可持续发展。
抗虫棉的培育原理
抗虫棉是指通过育种技术培育出对棉铃虫等害虫具有一定抗性的棉花品种。
在农业生产中，棉花是一种重要的经济作物，但由于害虫的侵害，棉花产量常常受到影响。
因此，培育抗虫棉具有重要的意义。
抗虫棉的培育原理主要包括遗传育种、分子标记辅助育种、生物技术育种等方面。
首先，遗传育种是培育抗虫棉的重要手段之一。
通过选择具有抗虫性状的优良种质资源，进行杂交育种和选择育种，逐步提高棉花对害虫的抗性。
在遗传育种过程中，需要充分了解抗虫基因的遗传规律，利用遗传学原理进行育种。
通过不断地选择和育种，逐步提高棉花对害虫的抗性，培育出抗虫棉品种。
其次，分子标记辅助育种也是培育抗虫棉的重要手段之一。
利用分子标记技术对抗虫基因进行标记和分析，可以精确地进行抗虫基因的筛选和鉴定。
通过分子标记辅助育种，可以加快育种进程，提高育种效率，培育出更加具有抗虫性状的棉花品种。
此外，生物技术育种也为培育抗虫棉提供了新的途径。
利用转基因技术，可以向棉花中导入具有抗虫性状的基因，从而使棉花具有更强的抗虫能力。
生物技术育种不仅可以提高棉花对害虫的抗性，还可以减少对化学农药的依赖，降低农药使用量，减少环境污染。
总的来说，培育抗虫棉的原理是多方面的，包括遗传育种、分子标记辅助育种和生物技术育种等手段。
这些手段相互结合，共同作用，可以有效地提高棉花对害虫的抗性，为棉花生产提供更好的保障。
随着科学技术的不断进步，相信未来会有更多更好的抗虫棉品种出现，为棉花产业的发展做出更大的贡献。
转基因技术在作物育种中的应用研究随着人口的增加和自然环境的变化，农业生产面临了巨大的压力。
因此，农业生产必须不断发展和更新，以满足日益增长的食品需求。
转基因技术在遗传改良领域中的出现，为现代化农业生产开启了新的突破口。
现在，转基因技术已被广泛应用于多种农作物的改良，使得农作物的种植成本更低、产量更高、适应环境的能力更强，同时我们也可以从转基因技术中获得更多的营养价值。
本文将探讨转基因技术在作物育种中的应用研究。
一、转基因技术转基因技术即是一种遗传改良技术，是将具有特定功能的基因从一个物种转移到另一个物种中，以改变目标物种的遗传结构，促进其产量、耐受性、营养价值等方面的提高。
利用这种技术,研究人员可以在获得目标物种性状的同时，减少其种植成本和投入费用。
转基因技术本质上是一个高度复杂的程序，它包括了多项由先进的基因组研究实验室和进行特定的细胞培养、组织再生等步骤。
当我们得到新的转基因植物后，需要进行多项严格的试验，以评估其安全性、优越性和适应性。
二、转基因技术在作物育种中的应用转基因技术被广泛应用于农业生产领域，已经有很多的科研机构、农产品公司将其应用在了作物育种中。
以下是应用较为广泛的一些方面。
1. 抗病性由于病害导致的农产品损失是极其巨大的，因此，如何增强作物的抗病能力是作物育种领域的一个重要问题。
利用转基因技术，研究人员可以将其他物种的抗病基因引入到作物中，增加其抗病性。
例如，我们可以将亚洲菜蛉的Bt基因插入到玉米和棉花中，从而在植物体内合成一定量的杀菌蛋白，抵抗病菌的入侵，减少使用杀虫剂的数量，提高了作物的产量和质量。
2. 提高营养价值转基因技术在提高营养价值方面也取得了显著进展。
在转基因技术的帮助下，研究人员可以将其他物种中的营养基因或合成代谢途径所必需的功能基因，插入到作物基因组中，从而显著增加其营养价值。
比如，研究人员用基因工程技术改变了大米的遗传结构，在大米中增加了蛋白质和钙的含量，从而以更低的价格获得更多的营养。
基因工程技术在植物育种中的应用研究随着生物技术的发展，基因工程技术已经成为现代农业中不可或缺的重要手段。
通过基因工程技术，可以针对植物疾病抗性、耐旱、耐寒等特性进行改良，进一步提高植物的产量和品质，为全球粮食安全和生态环境保护做出了重要贡献。
本文将介绍基因工程技术在植物育种中的应用研究，探讨其在未来发展中可能面临的挑战和机遇。
一、基因工程技术在植物育种中的应用研究1、转基因作物转基因作物是通过改变植物基因来提高其产量和营养价值、抵抗病虫害等特性的一种农业技术。
转基因作物在全球范围内逐渐普及，并取得了显著的经济效益。
例如，玉米、大豆、棉花、番茄等农作物都已经被转基因改良，使其耐旱、抗虫害及抗草害等特性得到了增强。
在转基因作物中，最常用的基因工程技术是植物转录因子技术，通过研究植物在不同环境下的转录因子变化，来识别并控制植物某些基因的表达，以达到种质改良的目的。
2、基因组编辑技术基因组编辑技术也是一种重要的基因工程技术，在植物育种中的应用领域也越来越广泛。
它通过引入或删除基因片段来改造植物基因组，并实现对植物特征的控制。
例如，通过应用CRISPR/Cas9技术对植物基因进行定向编辑，可以使植物产生更好的品质、更高的产量、更强的抗性等特性。
同时，这种技术还可以应用于研究植物发育、细胞分化等生物学问题。
3、遗传多样性评估遗传多样性评估是一个重要的植物育种研究方向。
它通过对产地、品种、种类等植物样本进行DNA序列分析，针对不同植物特征进行遗传多样性评估，以确定植物材料的可变性和遗传关系。
这种技术可以帮助植物育种者在固有遗传多样性的基础上，更好地把握遗传演化规律，更好地引入优良基因，实现质量提高和品种选育等目标。
二、未来的机遇与挑战尽管目前基因工程技术在植物育种中已经取得了一定的成果，但是在未来的发展中，它仍然面临着一系列挑战和机遇。
1、技术开发当前，基因工程技术在植物育种中应用依旧存在技术瓶颈。
例如，目前的基因组编辑技术虽然能够通过对基因序列进行编辑，来实现植物的遗传改良，但是在具体实施过程中，往往会引起不可预知的遗传变异和代价等问题。
基因组学技术在植物育种中的应用在现代农业生产中，通过植物育种优化农业品种已成为提高农作物生产力的重要手段，而利用基因组学技术在植物育种中的应用，可以帮助农业生产更有效地利用种质资源，提高品质和产量等方面的性状。
本文将探讨基因组学技术在植物育种中的应用。
一、植物基因组测序对植物基因组进行测序是研究植物基因组的重要一步，种子公司、研究机构等都有进行大规模植物基因组测序。
通过植物基因序列的测定和比对，可以深入了解物种基因组进化、基因功能、基因调控机制等方面的知识。
这些信息可以用于指导植物种质改良工作，并在育种过程中提供有关表达基因、分析基因功能等方面的重要信息。
二、基因编辑技术利用基因编辑技术在植物育种中实现快速改良其遗传特征。
在传统的植物育种方法中可能需要多年的交叉迭代选择才能选出所需要的优良品种，而基因编辑技术通过精准的基因操作，可以在短时间内获得所需的育种品种。
基因编辑技术的核心是利用酶类工具嵌入基因组特定位置，进而实现特定基因的增删改操作。
常用的基因编辑工具有锌指核酸酶、转录活化因子样的核酸酶和CRISPR/Cas系统。
目前这些技术在植物育种中都有着广泛的应用。
三、全基因组关联分析全基因组关联分析是一种新型的植物育种方法，利用全基因组数据进行基因型和表型的关联分析，从而预测具体基因型对性状的影响。
全基因组关联分析需要对大量的基因信息进行处理，才能得出基因型对性状的具体影响，因此在大数据处理方面需要使用到高性能计算等相关技术。
四、转基因技术转基因技术是指通过外源基因的引入，实现植物的目标性状的改良。
此技术已经广泛应用于棉花、玉米、水稻、大豆等农作物。
虽然这种技术应用效果善变，但是其应用范围非常广，已经成为植物遗传改良的重要手段之一。
五、基因组选择法基因组选择法是目前农作物育种中最流行的方法。
其核心思想为了解育种品种在基因组建造上的优势，进而进行有目的的基因组选择，以达到快速创新、育出最优良的品种的目标。
基因工程技术在农作物育种中的应用前景近年来，随着科学技术的进步和发展，基因工程技术在农业领域得到了广泛的应用。
基因工程技术是一种通过对生物基因进行重组和改造的手段，以实现农作物的良种选育和优质改良。
它的出现为传统的农作物育种方法注入了新的活力，也给农业生产带来了无限的机遇。
本文将从提高农作物产量、抗病虫害性、提高抗逆能力及提高食品品质等方面，探讨基因工程技术在农作物育种中的应用前景。
首先，基因工程技术在农作物育种中可以大大提高农作物的产量。
通过转基因技术，我们可以向农作物内部引入抗病虫害基因以及其他重要基因，并使其有效表达。
这样一来，农作物将具备更强的抵抗力，减少病虫害对作物的侵害，提高产量。
一些研究表明，转基因玉米可以提高20%以上的产量，转基因棉花产量的提高更是达到50%以上，这无疑为解决全球粮食短缺问题提供了新的途径。
其次，基因工程技术能够使农作物具备更强的抗病虫害能力。
许多农作物常常受到病原菌和害虫的侵害，导致产量大幅下降。
通过基因工程技术，科学家们可以向农作物内部导入一些具有抗病虫害能力的基因，从而使其免疫病虫害的能力大大增强。
例如，在转基因水稻中，科学家们通过将拟南芥的抗病毒基因导入水稻内部，成功地使得水稻具备了抗病毒能力，有效地解决了水稻病毒病的问题。
第三，基因工程技术可以提高农作物的抗逆能力。
气候变化以及各种自然灾害对农作物的影响日益加剧，农作物对抗逆境的能力是确保农业生产稳定的重要因素。
通过转基因技术，科学家们可以向农作物中导入一些与逆境相关的基因，从而增强其抗逆能力。
例如，通过向玉米中导入耐旱基因，可以使得玉米在旱季中减少水分的消耗，提高抗旱能力。
这将有助于农作物在逆境环境下依然能够稳定生长和产量。
最后，基因工程技术还可以用于提高农作物的食品品质。
农作物不仅要求产量高，还要求品质好。
通过基因工程技术，科学家们可以对农作物中的一些关键基因进行改造，从而使得农作物具备更好的食品品质。
《棉纤维发育相关基因的挖掘及优质转基因棉花的培育》篇一摘要：本文旨在探讨棉纤维发育相关基因的挖掘及其在优质转基因棉花培育中的应用。
首先，介绍了棉纤维发育的生物学基础和基因挖掘的重要性。
其次，详细描述了基因挖掘的方法和过程，包括生物信息学分析、基因克隆和功能验证等。
最后，讨论了转基因棉花培育的实践与挑战，并展望了未来研究方向。
一、引言棉花作为重要的天然纤维来源，其纤维品质直接影响到纺织工业的发展。
近年来，随着分子生物学和遗传工程技术的进步，通过挖掘棉纤维发育相关基因并培育优质转基因棉花，已成为提高棉花产量和品质的重要手段。
本文将重点探讨棉纤维发育相关基因的挖掘及在优质转基因棉花培育中的应用。
二、棉纤维发育的生物学基础棉纤维发育是一个复杂的过程，涉及多个基因的调控。
棉纤维的发育起始于种子中的表皮细胞，经过伸长期和次生壁加厚期，最终形成成熟的棉纤维。
这一过程受到多种内外因素的影响，包括环境条件、激素调节和基因表达等。
因此，深入理解棉纤维发育的生物学基础，对于挖掘相关基因具有重要意义。
三、基因挖掘的方法和过程1. 生物信息学分析：利用生物信息学方法，对棉花的基因组进行测序和分析，筛选出与棉纤维发育相关的候选基因。
2. 基因克隆：通过分子生物学技术，将候选基因从棉花基因组中克隆出来，并进行序列验证。
3. 功能验证：利用转基因技术，将克隆得到的基因转入模式生物中，通过观察表型变化，验证基因的功能。
四、优质转基因棉花的培育1. 转基因材料的准备：选择适当的棉花品种作为转基因受体，进行预处理和遗传背景的优化。
2. 转基因操作：将经过功能验证的优质基因通过转基因技术转入棉花基因组中。
3. 转基因棉花的筛选与鉴定：通过分子生物学和农艺性状鉴定等方法，筛选出转基因成功的棉花植株。
4. 田间试验与评价：将筛选出的转基因棉花进行田间试验，评价其农艺性状、纤维品质和抗性等指标。
五、实践与挑战在优质转基因棉花的培育过程中，虽然取得了一定的成果，但仍面临诸多挑战。
转基因技术在棉花育种中的应用杨金惠 812031001 作物领域 2012级摘要：棉花是一种重要的经济作物，在我国广泛种植。
培育转基因棉花被看作是解决产量和生态环境问题最根本和最有效的方式。
本文介绍了转基因棉花主要的研究方法，包括转化方法以及转入的基因等，并对转基因棉花的发展趋势作了相关探索。
此外，本文总结了转基因技术在棉花遗传改良中的应用，包括棉花抗病、抗虫、抗除草剂、抗逆以及品质改良等方面的最新进展，并对棉花转基因研究中存在的主要问题和今后的研究与应用前景进行分析和展望。
关键词：转基因；棉花；育种1973 年美国科学家科恩等人第一次将两种不同的DNA 分子进行体外重组, 并且在大肠杆菌中表达以来, 基因工程技术发展飞速, 该技术正在极大地改变着地球生物固有的进化进程。
据不完全统计, 目前全球已有60 多种转基因园艺植物和大田作物相继问世, 其中转基因工程技术在棉花品种改良中的应用, 成效卓著。
自从1983年人类首次获得转基因烟草、马铃薯以来，植物重组DNA技术在基础研究和应用开发中获得了显著进展，培育成功一批具有抗虫、抗病、耐除草剂和高产优质等外源优异性状的农作物新品种，对农业的生产方式和经济效益产生了深刻影响。
棉花是利用转基因技术进行遗传改良最为成功的作物之一，仅我国自主研制的,CryA+CPTI双价抗虫等基因就已被转育到41个棉花品种中。
美国转基因抗虫棉大田种植已超过其棉田总面积的70%，澳大利亚和中国超过30%，全球转基因棉花种植面积达到680万公顷，占世界棉花种植面积的20%。
1.转基因技术棉花转基因技术是指将外源DNA通过物理、化学或生物学方法导入棉花细胞并得到整合和表达的过程。
在棉花遗传转化体系中，主要有农杆菌介导、花粉管通道和基因枪3种转化方法。
本研究拟对. 种方法的主要技术特点及研究和应用动态进行综述，旨为棉花分子育种提供参考。
1.1．农杆菌介导法1.1.1农杆菌转化技术的理论基础与棉花遗传转化有关的根癌农杆菌是一种土壤习居菌，在自然状态下能感染棉花等大多数双子叶植物营养器官的伤口，导致冠瘿瘤的发生。
根癌农杆菌含有一种Ti质粒，侵染时通过棉花器官的伤口进入寄主组织，但其本身不进入寄主植物细胞，只把Ti质粒的T-DNA片断导入棉花的基因组中并得以表达，且外源DNA 表达通常表现出典型的孟德尔遗传规律。
由于Ti质粒本身能插入大到50kb的外源DNA，因此利用此转化载体，将Ti质粒上致瘤基因切除，代之以有益的外源DNA 序列，并插入由真核型启动子和细菌抗生素抗性选择标记基因或报告基因组成的嵌合基因，将改造后的农杆菌侵染棉花器官或细胞，在加有相应选择因子的培养基上选择转化再生植株，进而可得到转基因植株。
1.2.花粉管通道法1.2.1花粉管通道转化技术的理论基础从整体上说，远缘亲本间的染色体结构是不亲和的。
但从进化的角度来看，任何生物DNA均由4种核苷酸组成，这样就可能在顺序上出现不同程度的相同排列，因此部分基因的结构有可能保持一定的亲合性。
虽然进化中同时存在着相当强的保守性，但生物的主要基础代谢，如糖、氨基酸、能量代谢、蛋白质和核酸的生物合成与分解等都是共有的（如有90% 以上的已知酶在各种生物中都是共有的）。
当外源花粉的基因组进入母体（受体）后，大部分片段被分解，侥幸保存下来的某些DNA 片段有可能整合进入受体的染色体，在子代中表达典型的或更多是非典型的遗传变异。
外源DNA片段进入受体，整合是随机的，可能整合到结构基因中，也可能通过调控基因或重复序列以调控方式发挥作用。
1.2.2花粉管通道法转化的棉花植株后代遗传特点性状变异广泛，类型丰富，稳定快，变异频率较高。
研究表明，由外源DNA 直接导入所引起的性状变异，涉及棉花的各类质量和数量性状，包括植株形态、生长发育、生理生化、抗性、产量构成等各个方面，一般变异性状在D3或D4代就能够稳定，大大缩短了育种进程。
同时，总DNA导入引起的变异在表型、生理生化产物及DNA分子标记的3个层次上与常规育种产生的变异极为相似。
通常转化率为1%-10%。
遗传较为复杂。
有些变异既不是供体性状也不是受体原有性状，后代的分离现象，有的符合孟德尔规律，但大多数是不符和的。
1.2.3在棉花上的研究现状及应用在应用方面，1981年黄骏麒等应用花粉管通道法成功地将抗病基因导入到高产、优质、感病的棉花品种中，获得耐黄萎病、抗枯萎病的棉花3118新品种。
谢道昕等通过花粉管途径将苏云金芽孢杆菌杀虫基因（Bt 基因）导入棉花，获得了转基因抗虫棉，并首次获得转基因的分子证据。
之后，我国学者通过此方法陆续将Bt,Bt+CpTI,sGNA等基因导入中国主栽棉花品种中，目前已育成许多转基因品种(系）。
1.3基因枪法1.3.1 基因枪转化技术的理论基础基因枪法（Particle gun），又称微弹轰击法，是依赖高速度的金属微粒将外源基因引入活细胞的一种转化技术。
其基本原理是将外源DNA 包被在微小的金粒或钨粒表面，然后在高压作用下将微粒高速射入受体组织或细胞，微粒上的外源DNA进入细胞后，整合到植物基因组上，并得到表达，从而实现基因的转化。
因为微粒的体积非常小，且射击速度很快，所以外源基因进入细胞后仍能保持正常生物活性，被轰击过的细胞或组织，虽含有颗粒，但仍能存活，发育不受太大的影响。
1.3.2 研究进展和应用基因枪转化技术在棉花遗传转化中尚处于研究和起步阶段。
John等第一次将此技术应用于棉花遗传转化中，以胚性悬浮细胞系为受体进行轰击，成功得到转化植株；之后，McCabe等以茎尖分生组织为受体、郝秀英等以棉花下胚轴为受体、Rajasekaran等用胚性细胞悬浮系为受体均获得了抗性转化植株。
谢迎秋对叶肉细胞进行轰击研究棉花曲叶病毒反式作用因子Ac2的功能等。
到目前，使用基因枪进行棉花的遗传转化不过十几年的时间，还有许多问题需要进一步研究。
棉花基因枪转化效率一般为0.001%-0.01%，因此，如何提高转化率是有待解决的核心问题，国内外的研究主要围绕转化前受体材料类型、渗透处理、多茎尖诱导及劈开分生组织暴露出敏感层等，研究和提高外植体的接受能力及外植体的数量，同时研究轰击后细胞的恢复调整和梯度筛选强度等，以提高植株再生效率，优化转化技术体系，进而提高基因枪转化率。
1.4其他方法获得转基因棉花的方法还有很多，例如PEG介导法、脂质体介导法、超声波介导法、电激法、注射法、浸泡法等。
2. 转基因棉花育种成就2.1 抗虫基因工程目前应用于棉花的抗虫基因主要有苏云金芽孢杆菌的内毒素蛋白(Bt基因)、从植物中分离的昆虫蛋白酶抑制剂(PI基因)和植物凝集素基因(1ectin)。
2.1.1转Bt抗虫棉美国Agracetus 公司1987 年首次报道已获得外源标记基因的珂字312 遗传工程棉花, 不久该公司利用农杆菌Ti 质粒介导法在世界上首次将苏云金芽孢杆菌毒蛋白基因转入商品棉。
连续两年的室内和罩笼鉴定表明, 转基因棉花抗鳞翅目幼虫, 抗性特征稳定, 并可通过种子遗传。
但大田抗棉铃虫试验效果不理想, 主要原因是转基因棉花中毒蛋白含量不够1990 年Monsanto 公司将改造的Bt基因导入棉花, 参加大田试验的转基因材料中Bt基因表达产物的含量提高了100 倍。
1996年Monsanto 公司与岱字棉公司合作, 开展转Bt 基因抗虫棉的选育和品种的商业化工作, 并迅速将抗虫棉种子销售市场拓展到中国的河北、安徽、山东等省, 目前抗虫棉品种33B 占据中国抗虫性市场的半壁江山, 估计在黄河流域的推广面积已累计达13313 万hm2。
Monsanto 公司最近又育成具有2 个Bt 基因的棉花新品系—BGII。
田间试验表明新品系对棉铃虫, 尺、甜菜夜蛾都有很好的抗性。
另外, 澳大利亚、前苏联、法国也培育出抗虫棉品种。
国内棉花抗虫基因工程起步较晚, 但发展迅速。
中国农科院生物技术研究所、江苏省农科院经济所、山西省农科院棉花所、中国农科院棉花所等先后报道利用基因工程技术和常规育种手段相结合的方式, 获得了一系列转Bt 基因抗虫棉品系。
目前已通过审定的国产转Bt基因抗虫棉品种有: GK - 1、GK12、GK19、GK22、中38 、南抗3 号等。
2.1.2 转Bt + CPTI 双价抗虫棉目前国内外转基因抗虫棉普遍存在抗虫性的遗传稳定性问题。
转Bt基因单价抗虫棉只能产生一种杀虫蛋白, 主要对棉铃虫等鳞翅目害虫有抗性。
但有关研究表明, 转单一Bt杀虫基因抗虫棉种植若干年后, 棉铃虫有可能产生抗性。
Bt 抗虫棉抗虫谱较窄, 抗虫范围局限性较大, Bt 抗虫棉主要只对鳞翅目中的一些害虫具有抗性。
其次, Bt 抗虫棉的抗虫性表达具有时空性, 随着叶子的老化, 抗虫性下降。
目前转Bt 基因抗虫棉品种的遗传基础比较薄弱, 一旦抗性崩溃, 其后果将是惨重的。
与单价抗虫基因相比, 双价抗虫基因可成倍延长品种的抗性。
据2001 年信息, 由中国农科院生物技术研究所构建Bt + CPTI双价抗虫基因,利用花粉管通道法导入受体品种石远321 , 成功地培育出SGK321 双价基因抗虫棉, 并于1999 年6 月通过农业部生物基因安全性评价, 获准在4 个省份进行商品化生产SGK321 双价转基因抗虫棉同现有的单价抗虫棉相比, 最大的优点在于其具有更稳定持久的抗虫性。
2.1.3蛋白酶抑制剂基因的转化目前应用于棉花的PI基因主要是豇豆胰蛋白酶抑制剂(Cp—Ti基因)和慈菇蛋白质酶抑制剂(API基因)。
分别将CpTi基因和修饰过的CpTi基凼导人棉花，获褥的转基因植株后代对抗棉铃虫具有明显的抗性。
API对多种蛋白酶具有抑制活性，其抗虫能力优于CpTi基因。
2.1.4 植物凝集素基因的转化棉蚜是棉花的另一个主要害虫，随着抗棉铃虫转基因棉花的普遍种植，棉蚜的危害逐渐加重。
因此，利用转基因技术获得抗蚜棉花品种已成为棉花抗虫育种的新课题。
植物凝集素是一类具有特异糖结合的活性蛋白，有些具有抗虫性，特别是对蚜虫等同翅目害虫有极强的抗杀作用。
将来源于小麦胚芽凝集素基因导人陆地棉后，转基因T。
代能显著抑制棉铃幼虫和棉蚜的生长发育；而将Bt+GNA双价基因导人棉花后，获得的转基因株系对棉铃虫和棉蚜有较好的抑制效果。
抗除草剂棉花棉田杂草种类繁多，给棉花生产造成严重干扰，而由于棉花不含抗除草剂基因。
所以把外源抗除草剂基因转人棉花，使棉株对某种除草剂具有抗性，对棉花生产意义重大。
棉花中成功应用的抗除草剂基因是：抗草甘膦(glyphosate)基因、抗溴苯腈(bromoxyril)基因和2，4一D单氧化酶基因(tfdA)。
2.2.1抗草甘膦基因的转化1989年，Deaton等将编码异构EPSP草甘膦合成酶基因(aroA)转入棉花，选育出抗草甘膦除草剂的转基因棉花。
