Bt玉米植株中杀虫蛋白在不同条件降解动态及在土壤中的积累研究

Bt玉米植株中杀虫蛋白在不同条件降解动态及在土壤中的积累研究

论文摘要

本文以两种表达CrylAb杀虫蛋白的转Bt基因抗虫玉米(MON810和Btll)为材料,应用ELISA方法研究并比较了这两种转Bt基因玉米间苗后留在田间的幼苗残体中和玉米散粉时沉积在叶腋处花粉中杀虫蛋白的田间降解动态、收获时Bt玉米各组织中杀虫蛋白的含量、植株茎和叶片不同空间分布(上、中、下)中Bt杀虫蛋白和秸秆不同处理(完整、5cm和切碎)中杀虫蛋白在玉米田和冬小麦田的降解情况、根茬和土壤根际中杀虫蛋白的田间降解情况,同时在室内人工气候箱中研究转基因玉米秸秆中释放的杀虫蛋白在土壤和水中的降解情况。主要结果如下:1.两种表达CrylAb杀虫蛋白的转Bt基因抗虫玉米间苗后留在田间的幼苗残体中CrylAb杀虫蛋白住间苗后50d可以完全降解或仅有微量残留,不同转Bt基因抗虫玉米幼苗残体中的杀虫蛋白降解速度不同。2.两种表达CrylAb杀虫蛋白的转Bt基因抗虫玉米散粉时沉积在玉米叶腋处花粉中CrylAb杀虫蛋白,分别在15d和18d完全降解,不同转Bt基因抗虫玉米花粉中的CrylAb杀虫蛋白降解速度不同。3.两种表达CrylAb杀虫蛋白转Bt基因抗虫玉米在秋天收获时,同一品种各组织以及不同品种相同纽织中杀虫蛋白含量差异显著,Bt杀虫蛋白含量在MON810茎秆中最高,而Btll在叶片中最高。同一组织不同空间分布(上、中、下部叶片和茎秆)的杀虫蛋白的含量差异也很大。4.两种表达CrylAb杀虫蛋白转Bt基因抗虫玉米的茎和叶中的CrylAb杀虫蛋白在三种处理条件下的降解速度明显不同,依次为埋在冬小麦田>埋在种过玉米的地下>地表。5.两种表达CrylAb转Bt基因抗虫玉米的秸秆中CryIAb杀虫蛋白的残留量在不同取样时间、不同秸秆长度处理以及不同处理条件下均存在显著差异,两种转基因玉米中的CrylAb杀虫蛋白降解的快慢顺序依次为:碎秸秆埋冬小麦田>碎秸秆埋种过玉米的地下>碎秸秆放地表>整株放在地表。6.两种表达CrylAb杀虫蛋白转Bt基因抗虫玉米根茬和种植过这两种Bt玉米的根际土壤中中的杀虫蛋白含量显著不同,MON810根茬中CrylAb杀虫蛋白初始含量和根际土壤中的Bt杀虫蛋白含量均高于Btll,MON810根茬中的Bt杀虫蛋白在150d以前降解缓慢,以后降解速度加快,但到8个月取样结束还有初含量的12.67%没有降解,而Btll根茬中的Bt蛋白在6个月时已经只有少龄残留,第7个月时已经完全降解。这两种转基因玉米之间在同一取样时间根茬和收获后种植过这两种转基因玉米的根际土壤中CrylAb杀虫蛋白含量差异都达显著水平;种植MON810和Btll玉米的根际土壤中的CrylAb杀虫蛋白,分别在8个月和7个月后可完全降解。7.在人工气候箱研究两种表达CrylAb转Bt基因玉米秸秆粉中CrylAb杀虫蛋白在土壤中和在水中降解的情况为:降解初期,无菌水中的CrylAb杀虫蛋白降解速度明显大于自来水中降解速度,而到试验后期,降解趋势基本一致:在灭菌土壤+无菌水和非灭菌土壤+无菌水中CrylAb杀虫蛋白降解基本没有差异;两种转基因玉米秸秆粉中杀虫蛋白在自来水和非灭菌土壤+无菌水两个处理条件下降解趋势均表现前7d杀虫蛋白在非灭菌土壤+无菌水中降解快于在自来水中,而在以后的各取样时间中杀虫蛋白的降解均是非灭菌土壤+无菌水慢于单纯在自来水中。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 引言
  • 1.1 转基因作物的发展和应用现状
  • 1.2 转Bt基因玉米的发展
  • 1.3 转Bt基因作物的应用前景
  • 1.4 转抗虫基因作物的生态风险评价
  • 1.4.1 转基因植物入侵危害
  • 1.4.2 转基因植物对非靶标生物影响
  • 1.4.3 转基因植物对非靶标害虫的影响
  • 1.5 转基因植物对土壤系统的影响
  • 1.5.1 Bt蛋白在土壤中的残留与降解
  • 1.5.2 Bt基因植物所表达的Bt蛋白对土壤微生物的影响
  • 1.6 本项研究意义
  • 第二章 转Bt基因玉米幼苗残体中Cry1Ab杀虫蛋白田间降解动态
  • 2.1 材料与方法
  • 2.1.1 供试玉米
  • 2.1.2 供试药剂
  • 2.1.3 主要仪器
  • 2.1.4 材料的处理
  • 2.1.5 ELISA法定量测定Bt蛋白含量
  • 2.1.6 数据分析
  • 2.2 结果与分析
  • 2.3 讨论
  • 第三章 玉米植株叶腋处转Bt基因玉米花粉中Cry1Ab杀虫蛋白的田间降解动态
  • 3.1 材料与方法
  • 3.1.1 供试玉米
  • 3.1.2 供试药剂
  • 3.1.3 主要仪器
  • 3.1.4 材料的处理
  • 3.1.5 ELISA法定量测定Bt蛋白含量
  • 3.1.6 数据分析
  • 3.2 结果与分析
  • 3.3 讨论
  • 第四章 转Bt基因玉米收获时不同组织中Bt蛋白表达量
  • 4.1 材料与方法
  • 4.1.1 供试玉米
  • 4.1.2 供试药剂
  • 4.1.3 主要仪器
  • 4.1.4 材料的处理
  • 4.1.5 ELISA法定量测定Bt蛋白含量
  • 4.1.6 数据分析
  • 4.2 结果与分析
  • 4.3 讨论
  • 第五章 转Bt基因玉米植株茎叶组织中杀虫蛋白在玉米田和麦田的降解动态
  • 5.1 材料与方法
  • 5.1.1 供试玉米
  • 5.1.2 供试药剂
  • 5.1.3 主要仪器
  • 5.1.4 材料的处理
  • 5.1.5 ELISA法定量测定Bt蛋白含量
  • 5.1.6 数据分析
  • 5.2 结果与分析
  • 5.3 讨论
  • 第六章 在不同条件下转Bt基因玉米植株残体中杀虫蛋白降解动态及土壤中积累
  • 6.1 材料与方法
  • 6.1.1 供试玉米
  • 6.1.2 供试药剂
  • 6.1.3 主要仪器
  • 6.1.4 材料的处理
  • 6.1.5 ELISA法定量测定Bt蛋白含量
  • 6.1.6 数据分析
  • 6.2 结果与分析
  • 6.3 讨论
  • 第七章 转Bt基因玉米根茬和根际土壤中Cry1Ab杀虫蛋白田间降解动态
  • 7.1 材料与方法
  • 7.1.1 供试玉米
  • 7.1.2 供试药剂
  • 7.1.3 主要仪器
  • 7.1.4 材料的处理
  • 7.1.5 ELISA法定量测定Bt蛋白
  • 7.1.6 数据分析
  • 7.2 结果与分析
  • 7.2.1 根茬中Bt杀虫蛋白的降解动态
  • 7.2.2 土壤的降解动态
  • 7.3 讨论
  • 第八章 转Bt基因玉米组织中释放的Cry1Ab蛋白在土壤及水中的降解动态
  • 8.1 材料与方法
  • 8.1.1 试验材料
  • 8.1.2 试验方法
  • 8.1.3 Bt杀虫蛋白的测定
  • 8.1.4 数据分析
  • 8.2 结果与分析
  • 8.2.1 Bt玉米组织释放的Cry1Ab蛋白在水中的降解
  • 8.2.2 Bt玉米组织释放的Cry1Ab蛋白在土壤中的降解
  • 8.2.3 Bt玉米组织释放的Cry1Ab蛋白在非灭菌水和非灭菌土中的降解过程的比较
  • 8.3 讨论
  • 第九章 全文结论
  • 参考文献
  • 附录
  • 致谢
  • 作者简历
  • 相关论文文献

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