转基因抗虫棉杂交种中棉所71选育报告与栽培要点
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转基因抗虫棉存在的问题1抗虫性的时空变化转基因抗虫棉抗虫的时空性包括两个方面, 一是指棉株不同的发育时期对棉铃虫的抗性不同,二是指棉株的不同部位、不同器官的抗虫能力也不同。
研究表明,抗虫棉的抗虫性随着棉株生育期进展而降低,即抗虫棉的杀虫活性主要在棉铃虫的一代和二代,而在第三、第四代时明显降低;在同一时期内,棉株营养器官的抗虫性较生殖器官要强,即叶(蕾(铃(花,其中以花蕾的抗性最弱,棉田中的幼虫多在花蕊中找到。
所以,转Bt基因棉在受二、三代棉铃虫危害较重的黄淮海棉区抗虫性比较好,而在受三、四代棉铃虫危害较重的长江流域棉区抗性较弱。
2抗虫范围狭窄,抗虫强度差现有抗虫棉的抗性比较单一,只对棉铃虫、红铃虫等少数鳞翅目害虫有杀虫效果。
而危害棉田的害虫极多,抗虫棉对他们没有抗性。
此外,转基因抗虫棉仅对低龄幼虫抗性较强,而对高龄棉幼虫效果不明显。
因而抗虫棉在棉花生长后期仍要一定的农药防治。
3害虫抗性的问题用抗虫棉在室内逐代汰选棉铃虫初孵幼虫,抗虫棉对汰选种群的抗性等级由“高抗”级分别降低为“抗”和“中抗”级。
大量实验表明,棉铃虫对抗虫棉会产生抗性。
这就存在着不仅Bt抗虫棉失效,而且Bt生物农药失效的巨大隐患。
4安全性问题转基因抗虫棉的安全性问题包括三个方面的问题:一是抗虫棉对环境或生态的影响;二是棉铃虫产生抗性的隐患;三是抗虫棉的棉子及其加工品对人、动物的影响中国转基因抗虫棉的发展对策对于转基因抗虫棉,我国政府有关部门坚持“积极、稳妥、科学、合法”的原则,积极扶持发展转基因抗虫棉。
按照“降低成本、增加效益、提高竞争力”的要求,通过种植转基因抗虫棉,减少农药投入及施药用工,提高棉花单产,进一步增强国产棉花的竞争力。
1关于转基因抗虫棉的研究对策1.1培育转多基因抗虫棉。
研究表明,单价基因抗虫棉产生抗性个体的机率为10-6,而双价基因抗虫棉则为10-12。
目前已发现的抗虫基因有Bt基因、CpTI基因外,还有淀粉酶抑制剂基因、外源凝集素基因、几丁质酶基因、蝎毒素基因、脂肪氧化酶基因等,并将会不断发现新的抗虫基因。
转基因抗虫棉的培育过程随着全球人口的增长和农业需求的增加,农作物病虫害问题日益突出,传统农药防治手段面临着限制和挑战。
为了解决这一问题,科学家们研究出了转基因技术,通过转基因技术培育出抗虫棉,从而提高棉花产量和质量,降低农药使用量,减少环境污染。
转基因抗虫棉的培育过程主要包括以下几个步骤:1.选取抗虫基因:选择具有抗虫特性的基因作为转基因抗虫棉的材料。
这些基因可以通过自然产生的抗虫物质,在转基因抗虫棉中发挥相同的功能。
常用的抗虫基因包括Bt基因、Cry基因等。
2.构建转基因质粒:将选取的抗虫基因与转基因质粒载体进行连接。
转基因质粒是一种具有特定功能的DNA分子,可以将选取的基因导入到棉花细胞中。
常用的转基因质粒载体有pBI121、pCAMBIA1300等。
3.转化棉花胚性培养:将转基因质粒导入到棉花胚性组织中。
首先,通过切割幼嫩的棉花胚珠,得到碎片组织。
然后,将转基因质粒通过基因枪等手段导入到棉花胚性组织内。
转基因质粒会与棉花细胞的染色体融合,形成转基因组织。
4.再生植株培养:将转基因组织培养在含有适宜营养物质的培养基上进行培养。
转基因组织经过分裂和分化,最终发育为幼苗。
经过再生培养,可以得到许多转基因植株。
5.筛选抗虫转基因植株:通过PCR等分子生物学技术,筛选出带有抗虫基因的转基因棉花植株。
这些植株具有抗虫特性,可以抵抗常见的棉铃虫等害虫的攻击。
6.比较试验:将抗虫转基因植株与常规棉花品种进行比较试验。
比较试验包括生长特性、产量、纤维品质等方面的比较。
通过比较试验,可以评估抗虫转基因棉花的效果和优势。
7.田间试验:在田间条件下进行转基因抗虫棉的试验种植。
通过观察和分析抗虫转基因棉花在实际生长环境下的表现,可以更全面地评估其抗虫效果和农艺特性。
8.安全评估:进行对抗虫转基因棉花的安全评估,包括食品安全、环境影响等方面。
确保转基因抗虫棉花对人体和环境的影响符合安全标准。
9.市场推广:在安全评估通过后,将转基因抗虫棉花推广到市场。
抗虫棉的生育特点及栽培技术要点抗虫棉具有省工节本、增产增效、减少环境污染等许多优点。
近年,我市杂交抗虫棉的种植面积达11250hm2,占全市棉田面积65.8%。
生产上,抗虫棉与常规棉相比,其生育特性、管理要求等有许多不同之处。
因此,因种栽培,提高抗虫棉的管理技术水平,是夺取杂交抗虫棉高产的关键。
1 抗虫棉的生育特点目前生产上推广的抗虫棉都是转基因抗虫棉,是外源Bt基因等导入棉花体内后经选育而成,因此与常规棉相比具有以下不同特点:1.1 营养生长势稍弱棉花植株体内的外源抗虫基因在其表达过程中,对自身的内源激素的含量与分布产生了较大的影响,导致抗虫棉生长点赤霉素含量下降,分布减少,因此在同等条件下抗虫棉的营养生长势不及常规棉。
在生产上表现为植株略矮、株型较紧凑、叶片稍小等。
1.2 对某些气候因素较为敏感近几年的研究表明,抗虫棉特别是常规抗虫棉(非杂交棉)对高温较为敏感,在高温条件下花粉败育或授精不良,导致蕾铃大量脱落或棉铃较小、畸形等;部分抗虫棉品种则对水分较为敏感,抗湿性较差,在生产上表现为根系发育不良,后期易早衰。
1.3 对钾营养需求较高近几年实践表明,抗虫棉对钾的需求大于常规棉,在同等条件下比常规棉高20%左右。
因此,如钾肥投入不足,造成棉花发育不良、蕾铃脱落增加、铃重和品质下降,缺钾严重的导致棉花脱叶早衰。
1.4 抗虫性单一,且随生育进程的推进和株体的老化,抗虫性下降目前生产上推广的转基因抗虫棉仅对鳞翅目害虫有效,对如盲蝽象等刺吸式害虫没有抗性,且在生育后期因Bt基因的表达强度减弱和毒蛋白含量的降低,转基因抗虫棉的抗性逐渐下降。
2 抗虫棉的栽培技术要点针对抗虫棉的不同生育特点,在抗虫棉管理上应注意掌握以下几点:2.1 增肥补钾,平衡施肥根据抗虫棉营养生长势不及常规棉的生育特点,在肥料施用上应适当增加氮肥的投入,并配施钾肥。
在施用安家肥和提苗肥的基础上,重点施好两次花铃肥,后期看苗补施盖顶肥。
转基因抗虫棉的迅速推广普及,有效地控制了棉铃虫的危害。
但是,由于抗虫棉投放生产年限短,广大棉农对它的生长发育特点缺乏足够的认识,管理上沿用常规棉栽培技术,良种良法不配套,使抗虫棉的增产潜力得不到充分发挥。
为了提高广大棉农科学植棉技术水平,根据试验示范结果,总结岀转基因抗虫棉简化栽培技术,用规范化的栽培技术指导转基因抗山棉生产,实现优质高产,提高效益。
1•施足底肥,化学除草转基因抗虫棉苗蕾期生长势较弱,所以打好肥力基础对争得壮苗早发非常重要。
抗虫棉对钾较敏感,重施底肥在增磷的基础上要补钾,结合整地,一般棉田亩施有机肥2500公斤,施优质化肥磷酸二鞍15公斤,尿素5公斤,氯化钾或硫酸钾10 -15公斤。
数量施足,养分配全,保证棉株健壮生长,增强抗虫性的表达。
化学除草是棉田杂草经济有效的防除技术。
播前1周左右,结合旋耕棉田,一次性施入除草剂。
也可采取分次分区施用除草剂的方法,第一次播后窄行喷施除草剂,喷药后立即覆膜,防除膜内杂草。
第二次在大行中耕培土开沟结束后,根据杂草发生情况,禾本科杂草为主的棉田喷施稳杀得或拿捕净防除,阔叶杂草为主的棉田可在大行定向喷施灭生性除草剂克无踪或草甘灵,使化除与人工中耕除草的优势有效地互补。
以上两种方法,可以根据杂草发生状况,植棉面积大小,劳动力条件等实际情况灵活选用,能获得除草效果。
2•合理密植,简化整枝抗虫棉一般中期发育快,但后期长势较弱,易早衰。
因此,合理密植,发挥群体最佳成铃期集中成铃的增产优势十分重要。
适宜的种植密度要依品种特性、地力及管理水平高低而定。
合理的种植密度,加之适时适量的化控,能有效地控制冗叶赘芽的发生,所以整枝可以大大简化,地力好的棉田应进行抹裤腿、打顶,一般棉田抹裤腿即可,使传统的“五步整枝”简化为1步或2步, 省工省力。
3•化学调控,水肥同步开花后进入开花高峰期快,成铃集中是转基因抗虫棉的重要特性。
因此,对抗虫棉来说,追肥时间要提前,由常规棉的重施花铃肥提早至初花期追施,水肥同步,缓解营造丰产株型与快速开花成铃二者对水肥的需求竞争。
抗虫棉种植应注意的事项人们将具有抗虫性的棉花品种(系)都称为抗虫棉。
根据棉花抗虫性来源不同,抗虫棉可分为两大类:一类是常规抗虫棉,另一类是转基因抗虫棉,主要是转Bt基因抗虫棉和双价基因(Bt+CpTI)抗虫棉,如中棉所39、中棉所41、SGK321、GK-12、GK-22等。
从抗性上讲,常规抗虫棉抗性不够理想,仅在棉铃虫等害虫轻度发生时才能显示出一定的抗性效果,而转基因抗虫棉抗虫性突出且稳定,即使在棉铃虫等棉田害虫高发年份也能表现出极强的抗虫性。
但是抗虫棉不是无虫棉,目前推广的转基因抗虫棉只对棉铃虫、红铃虫等鳞翅目害虫有抗性,不抗蚜虫、红蜘蛛等其他害虫,需按照防治指标及时防治其他害虫。
另外,转基因抗虫棉前期对养分消耗大,加上转基因抗虫棉生育进程快,生产中容易出现早衰,要特别注意中后期管理,以提高产量和品质。
为防止抗虫棉不抗虫的现象发生,获得高产,应采取以下几点措施。
一、选好棉花品种。
首先要根据当地环境气候、土壤情况和种植管理水平,选择适合自己种植的品种。
其次,要坚持从正规合法的农业科研单位和农资经营企业及其委托代理单位购种,购买时索要购种凭证和发票,集体购种或批量购种时,每个品种至少要抽取400-500克种子的封样,并妥善保存。
最好先少量引种试验后再大面积推广应用,应尽量购买包衣棉种,种衣剂集杀虫剂、杀菌剂、微量元素于一体,具有抗病、杀虫和增产作用。
经包衣的棉种苗齐,苗状、苗旺,尤其在育苗期间若遇连阴雨天气和低温天气,不易烂种。
据试验,经包衣的棉种可增产10%-15%。
二、抗虫棉不能与易感作物间作套种,必须连片种植。
若抗虫棉周围种了常规棉(不是抗虫棉种)或种了大豆、瓜类、玉米等感虫作物,棉玲虫会在其感虫作物上长大变成大龄幼虫后,转移到抗虫棉株上危害,从而出现抗虫棉不抗虫的现象。
三、采取相应的配套栽培技术。
抗虫棉生长发育特点与常规棉不同,在栽培管理上应做到前促、中控、防早衰,在肥料应用上要氮、磷、钾肥配合硼、锌肥等微量元素施用。
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