有效保持轉基因棉花群體抗蟲性的方法探索

陳偉，趙云雷，龔海燕，桑曉慧，崔艷利，趙佩，王紅梅

（中國農業(yè)科學院棉花研究所/棉花生物學國家重點實驗室，河南安陽455000）

抗蟲棉的推廣應用對棉花生產及其相關產業(yè)鏈的發(fā)展和穩(wěn)定起著重要的作用[1]。但是由于棉花的常異花授粉等特性以及實際生產管理等綜合因素影響，抗蟲棉的抗蟲性常常隨著種植的周期增加而減弱，造成不必要的損失。

目前也有一些技術和方法用于解決上述問題。如使用卡那霉素鑒定篩選抗蟲棉，剔除不抗卡那霉素的棉株，保留抗性植株[2]。但實際操作過程中由于卡那霉素濃度、噴灑時機、噴施方式以及棉花材料本身的耐受程度等原因，鑒定結果有所偏差，經常得到抗性不純即假陽性的植株，影響棉花材料抗蟲性的穩(wěn)定。而利用生物接蟲鑒定篩選抗蟲棉[3]，也會因為采樣時間、接蟲方式、接蟲數量等因素影響而產生不同的結果。并且這些方法主要是針對棉花材料是否抗蟲進行判斷，雖然能維持抗蟲棉的一致性，但并沒有對抗蟲性強弱進行準確判定，從而影響材料的后續(xù)利用，往往導致棉花材料實際生產應用管理的準確性和有效性產生偏差，造成不必要的損失。因此降低因棉花抗蟲性因素對棉花生產的影響，顯得尤為重要。為降低杜絕這些因素的影響，有效的途徑是確保棉花材料在保持優(yōu)良性狀的同時具備高抗蟲性?；谶@一思路在前人的研究基礎上，本課題通過實踐形成一套有效篩選高抗蟲棉花植株的方法，通過這種方法已有效維持和提高了一些材料的抗蟲性，現總結如下以供討論和借鑒。

1 方法及流程

在棉花第一片真葉展平后，用質量分數為3 000 mg·kg－1的硫酸卡那霉素溶液噴灑葉面，約1周后拔除子葉和真葉上有黃色斑點的植株，保留無上述反應的植株，并逐一編號。

待保留的植株長至4片真葉，且倒1片真葉展平時，取倒2片或倒3片葉接種棉鈴蟲，每個葉片上接種棉鈴蟲1齡幼蟲3頭，接種4～6 d后觀察統(tǒng)計葉片被取食比例和幼蟲死亡數，依此判斷篩選出高抗及中抗棉株，并進行逐一分類編號。具體分類標準及計算方法參照行業(yè)標準NY/T 2162―2012棉花抗棉鈴蟲性鑒定方法。

蕾花期將高抗植株和中抗植株的花朵全部做自交處理，按照編號收取自交鈴，當年底將自交鈴進行南繁，每株自交鈴種植成行，每行繼續(xù)做自交處理，收獲時分單株收取并編號。第二年將高抗自交鈴種植2行，中抗自交鈴種植1行，即按照2∶1比例交叉種植，收獲時混收。

將混收種子進行大田種植便可進一步利用。

2 實踐應用

2009年對材料中5017（中棉所29×中棉所17）、中 6416（中棉所 52×中棉所 43）進行連續(xù)觀測，發(fā)現田間葉片有被取食現象，蕾鈴期蕾鈴也出現蟲害。2010年在卡那霉素篩選鑒定后，對葉片無反應的植株進行生物測定時發(fā)現，Bt蛋白含量低于抗蟲對照中棉所45，篩選抗蟲植株的效果不理想。由于2個材料耐病優(yōu)質，利用價值較高，需要進一步篩選提高。2010年底收獲葉片無反應的植株進行南繁種植，2011年種植南繁種子，利用上述方法進行鑒定篩選。2013年將混收種子進行大田種植，與抗蟲對照同樣管理的條件，在田間進行靶標害蟲的抗蟲檢測，觀測到植株器官蟲害程度大幅降低；同時田間抽樣進行毒蛋白含量檢測，表達量比對照有了明顯提高（表1），收到了很好的實際效果。

表1 田間Bt殺蟲蛋白含量檢測結果ng·g－1

3 注意要點

一是噴灑卡那霉素鑒定應選取天氣晴朗的時候進行，便于藥物充分吸收發(fā)揮作用。鑒定處理時要及時拔除反應株。

二是人工噴灑處理時，噴霧量不宜太大，不宜行走過快，盡量均勻噴灑到每個植株。

三是每項鑒定必須設置陽性及陰性對照，必須依據各個對照的反應進行調查歸類。歸納分類時，界限不分明要么不用，要么將它歸類到低一檔的類別中。

四是要把自然成鈴都去除，確保自交徹底。

五是正常吐絮后混收，不收僵瓣花、青鈴花等不成熟的棉鈴。

[1] 陳豪，梁革梅，吳孔明，等.轉基因棉和常規(guī)棉葉片對抗Cry1Ac近等基因系棉鈴蟲生長發(fā)育的影響[J].植物保護學報，2000，36(5)：126-130.

[2] 祝建波，王愛英，吳剛，等.轉基因棉花的田間篩選技術研究[J].棉花學報，2000，12(5)：230-233.

[3] 朱加保，楊可勝，產焰坤，等.轉Bt基因抗蟲棉室內鑒定技術研究[J].中國農學通報，2003，19(6)：69-70.