抗蟲基因導入對棉花生長發育的影響

裴春敏

摘 要 以中棉所41、中棉所23（對照），SGK321、石遠321（對照），鄭199、中棉所12（對照）為試驗材料，從棉花生育期方面系統地研究了抗蟲基因導入對棉花生長發育的影響。試驗對棉花整個生育期進行統計分析。研究結果表明，轉基因抗蟲棉的生育期與其受體品種基本相同。

關鍵詞 抗蟲基因；棉花；發育

中圖分類號： 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2017.33.069

棉花是我國第一大經濟作物，我國又是棉花生產和消費大國，所以棉花的產量直接影響著棉區經濟的發展。我國每年因蟲害造成的棉花產量損失為10%～15%[1]，全國每年用于防治棉花蟲害的殺蟲劑量大而雜，致使害蟲對化學農藥抗藥性顯著增加[2-4]。轉基因抗蟲棉的研發成功，是降低生產成本、減輕環境污染、提高植棉效益的有效辦法。

Bt基因是最早導入棉花的外源抗蟲基因，它可使棉花可以產生一種毒蛋白，棉鈴蟲取食后消化系統發生紊亂，進而死亡[5-6]。筆者以轉Bt基因抗蟲棉及其受體品種為試驗材料，在遺傳背景相同的情況下，客觀評價抗蟲基因對棉花生長發育規律產生的影響。

1 試驗品種

參試品種有中棉所41、中棉所23（對照）；SGK321、石遠321（對照）；鄭199、中棉所12（對照）6個材料。

2 試驗設計及調查記載

2.1 試驗設計

試驗地位于山西省運城市，土壤質地為黏土，前茬作物為棉花，肥力中等。底肥施磷酸二銨225 kg/hm2、尿素75 kg/hm2。4月13日—4月15日人工開溝帶水點播，噴佛樂靈除草劑后覆蓋地膜。試驗小區行長8 m，6行區，中間4行計產。寬窄行（80 cm+40 cm）種植，種植密度

52 500萬株/hm2。大田管理按一般高產栽培技術要求實施。每小區中間2行作為調查記載行，在調查記載行連續選10株生長發育基本一致的棉株，掛牌標記，作為固定調查點，從苗期開始每13 d左右調查一次各生育期。

2.2 田間記載項目

播種期：實際播種日期（以月-日表示）；出苗期：幼苗子葉平展達50%的日期（以月-日表示）；開花期：開花株數達50%的日期（以月-日表示）；吐絮期：吐絮株數達50%的日期（以月/日表示）；生育期：從出苗期至吐絮期天數。

3 結果與分析

本試驗從4月28日開始觀察記錄，分別記載各個品種的出苗期、現蕾期、開花期、吐絮期，結果見表1。

從表1可以看出，抗蟲棉中棉所41的出苗期比其受體品種中棉所23晚3 d，抗蟲棉SGK321的出苗期與其受體品種石遠321相同，抗蟲棉鄭199的出苗期比其受體品種中棉所12晚1 d。可見導入抗蟲基因的棉花品種的出苗期稍晚于其受體品種1～3 d。現蕾期：中棉所41比中棉所23晚1 d，SGK321和石遠321相同，鄭199比中棉所12晚

1 d。出苗期到現蕾期：中棉所41比中棉所23少2 d，其他兩組材料時間相同。開花期：中棉所41與中棉所23相同，SGK321比石遠321提前1 d，鄭199比中棉所12提前

1 d。現蕾期到開花期抗蟲棉與其受體品種相比，基本都少一兩天。吐絮期：中棉所41比中棉所23少1 d，其他兩組材料時間相同。

4 小結與討論

本試驗通過對轉基因抗蟲棉與其受體品種生育期研究分析，揭示了在棉花生長發育過程中，轉基因抗蟲棉與其受體品種有著相同的生長發育特點。轉基因抗蟲棉從現蕾期至開花期及開花期至吐絮期的快速生長為此后的集中開花成鈴奠定了良好的基礎。而現蕾至開花、開花至吐絮期間生育進程的加快，最終使得轉基因抗蟲棉與其受體品種的全生育期基本相同。由此可以看出，抗蟲基因導入主要對棉花前期的生長發育產生較大影響，轉基因抗蟲棉的營養生長不及受體品種，而在營養生長和生殖生長并存期間，轉基因抗蟲棉的營養生長與其受體品種相同，而生殖生長速度高于其受體品種，因此，導致轉基因抗蟲棉在吐絮后出現早衰現象。由于抗蟲基因在棉花整個生育期內全程表達，轉基因抗蟲棉植株體內的抗蟲基因的轉錄和翻譯都要消耗光合產物和礦物質營養，使營養生長減緩，而其受體品種缺乏抗蟲基因表達這一生理生化過程，所以能夠保持較高的營養生長水平。

5 結語

源器官供應能力不足是限制轉基因抗蟲棉產量進一步提高的主要因素，因此，轉基因抗蟲棉的栽培措施應著重于強根促葉。合理增施肥料是促進作物根系和地上部生長的最有效技術，同時還應注重養分的平衡，增施鉀肥。

參考文獻

[1]易永華，邢宏宜，趙俊興.抗蟲基因導入對棉花形態、產量形狀及生理特性的影響[J].棉花學報，2009，21（2）：159-161.

[2]易永華，賈濤，邢宏宜，等.陜4080產量及生理特性研究[J].西北農業學報，2002，11（4）：39-41.

[3]易永華，邢宏宜，賈濤，等.陜棉2365新品種產量構成因素及其生理特性研究[J].西北農業學報，2005，14（6）：60-63.

[4]左開井，張獻龍，聶以春，等.轉基因抗蟲棉抗蟲性與農藝性狀的關系[J].福建農林大學學報（自然科學版），2003，32：409-413.

[5]董合忠，李維江，李振懷，等.轉Bt基因抗蟲棉品種（系）生育特點與種植效益比較研究[J].山東農業科學，1999，29（4）：3-6.

[6]Jones K， Kerby T，Collins H， et al. Performance of NuCOTN with bollgardTM [J]，Proc Belt Cotton Prod Res Con，1996：46-48.

（責任編輯：劉昀）endprint