论文摘要
中国是大豆(Glycine max)的起源中心,大豆是中国的重要作物。野外存在丰富的野大显(G. soja)遗传资源。转基因大豆向环境释放后可能带来的生态风险问题越来越受到人们的重视。本文拟采用人为损伤模拟虫害的方法,研究野大豆通过基因流获得抗虫性的适合度,从而预测转基因逃逸后的生态学后果。同时通过人工杂交的方法获得野大豆与抗除草剂转基因大豆的杂交种,研究杂交种在自然界的适合度,初步探讨转基因存在的生态影响。主要研究结果如下：剪叶实验表明,在不同的剪叶处理下,即不同程度的虫害压力下,野大豆对损伤的表现是不同的。对于不同地理种群的野大豆在四种处理下所体现的规律几乎相同。未经剪叶处理的野大豆与剪1/4叶片和2/4叶片的野大豆在种子数、千粒重、生物量等方面不存在显著性差异。而剪3/4叶片的野大豆在种子数、生物量等方面要显著低于以上三种处理的野大豆。结果说明抗虫性在自然界是存在选择优势的,但这种优势基于选择压力的大小在没有虫害或者虫害压力较轻的情况下,抗性植株在种子产量、生物量等方面竞争优势不显著；在中度或高虫害压力下,抗性植株比敏感植株有更高的适合度。虫害比较严重的时候,更加有利于抗虫转基因植物入侵到野生种群并稳定下来。四种处理的野大豆的种子在萌发上均不存在差异。野大豆依然保持较高的休眠率。保证了携带抗性基因的野生种在土壤种子库中的留存。杂交实验表明,以野大豆做母本栽培大豆做父本的人工杂交率很低。本实验中,杂交率最高的是以密云野大豆做母本,抗除草剂转基因大豆(AG5601)为父本的野大豆,杂交率也只有9%,可以初步推断密云地区的野大豆与转基因大豆的亲和性最好。杂交结果显示,只有密云一个地理种群的野大豆与非转基因大豆杂交得到杂交种,其余两个种群均未得到杂交种。可以初步推断转基因的花粉活力要高于非转基因花粉活力。如果转基因花粉的竞争能力比非转基因花粉的竞争能力强,那么将促进杂种在野外的形成,加剧转基因的逃逸的发生。温室杂交种适合度评价实验中,通过比较野大豆和杂种F1代之间的营养生长期、结荚数、种子数、生物量、百粒重等生长生殖指标,我们发现杂种F1代在豆荚数和生物量方面与野大豆不存在显著性差异。F]的种子数量显著低于野大豆。可以初步推测：在没有喷施除草剂的压力下,抗除草剂基因并没有增加杂种F1的适合度。杂种F1代的生长上与野生亲本基本一致,某些方面甚至有降低的趋势。但这并不代表外源基因在作物和野生种之间的逃逸不存在生态风险。自然界中,在无选择压和低压下,杂种F1代与野生亲本间的适合度并不存在显著的差异,携带除草剂抗性基因的杂交种就有可能在自然界留存并稳定遗传。