有效保持转基因棉花群体抗虫性的方法探索

陈伟，赵云雷，龚海燕，桑晓慧，崔艳利，赵佩，王红梅

（中国农业科学院棉花研究所/棉花生物学国家重点实验室，河南安阳455000）

抗虫棉的推广应用对棉花生产及其相关产业链的发展和稳定起着重要的作用[1]。但是由于棉花的常异花授粉等特性以及实际生产管理等综合因素影响，抗虫棉的抗虫性常常随着种植的周期增加而减弱，造成不必要的损失。

目前也有一些技术和方法用于解决上述问题。如使用卡那霉素鉴定筛选抗虫棉，剔除不抗卡那霉素的棉株，保留抗性植株[2]。但实际操作过程中由于卡那霉素浓度、喷洒时机、喷施方式以及棉花材料本身的耐受程度等原因，鉴定结果有所偏差，经常得到抗性不纯即假阳性的植株，影响棉花材料抗虫性的稳定。而利用生物接虫鉴定筛选抗虫棉[3]，也会因为采样时间、接虫方式、接虫数量等因素影响而产生不同的结果。并且这些方法主要是针对棉花材料是否抗虫进行判断，虽然能维持抗虫棉的一致性，但并没有对抗虫性强弱进行准确判定，从而影响材料的后续利用，往往导致棉花材料实际生产应用管理的准确性和有效性产生偏差，造成不必要的损失。因此降低因棉花抗虫性因素对棉花生产的影响，显得尤为重要。为降低杜绝这些因素的影响，有效的途径是确保棉花材料在保持优良性状的同时具备高抗虫性。基于这一思路在前人的研究基础上，本课题通过实践形成一套有效筛选高抗虫棉花植株的方法，通过这种方法已有效维持和提高了一些材料的抗虫性，现总结如下以供讨论和借鉴。

1 方法及流程

在棉花第一片真叶展平后，用质量分数为3 000 mg·kg－1的硫酸卡那霉素溶液喷洒叶面，约1周后拔除子叶和真叶上有黄色斑点的植株，保留无上述反应的植株，并逐一编号。

待保留的植株长至4片真叶，且倒1片真叶展平时，取倒2片或倒3片叶接种棉铃虫，每个叶片上接种棉铃虫1龄幼虫3头，接种4～6 d后观察统计叶片被取食比例和幼虫死亡数，依此判断筛选出高抗及中抗棉株，并进行逐一分类编号。具体分类标准及计算方法参照行业标准NY/T 2162―2012棉花抗棉铃虫性鉴定方法。

蕾花期将高抗植株和中抗植株的花朵全部做自交处理，按照编号收取自交铃，当年底将自交铃进行南繁，每株自交铃种植成行，每行继续做自交处理，收获时分单株收取并编号。第二年将高抗自交铃种植2行，中抗自交铃种植1行，即按照2∶1比例交叉种植，收获时混收。

将混收种子进行大田种植便可进一步利用。

2 实践应用

2009年对材料中5017（中棉所29×中棉所17）、中 6416（中棉所 52×中棉所 43）进行连续观测，发现田间叶片有被取食现象，蕾铃期蕾铃也出现虫害。2010年在卡那霉素筛选鉴定后，对叶片无反应的植株进行生物测定时发现，Bt蛋白含量低于抗虫对照中棉所45，筛选抗虫植株的效果不理想。由于2个材料耐病优质，利用价值较高，需要进一步筛选提高。2010年底收获叶片无反应的植株进行南繁种植，2011年种植南繁种子，利用上述方法进行鉴定筛选。2013年将混收种子进行大田种植，与抗虫对照同样管理的条件，在田间进行靶标害虫的抗虫检测，观测到植株器官虫害程度大幅降低；同时田间抽样进行毒蛋白含量检测，表达量比对照有了明显提高（表1），收到了很好的实际效果。

表1 田间Bt杀虫蛋白含量检测结果ng·g－1

3 注意要点

一是喷洒卡那霉素鉴定应选取天气晴朗的时候进行，便于药物充分吸收发挥作用。鉴定处理时要及时拔除反应株。

二是人工喷洒处理时，喷雾量不宜太大，不宜行走过快，尽量均匀喷洒到每个植株。

三是每项鉴定必须设置阳性及阴性对照，必须依据各个对照的反应进行调查归类。归纳分类时，界限不分明要么不用，要么将它归类到低一档的类别中。

四是要把自然成铃都去除，确保自交彻底。

五是正常吐絮后混收，不收僵瓣花、青铃花等不成熟的棉铃。

[1] 陈豪，梁革梅，吴孔明，等.转基因棉和常规棉叶片对抗Cry1Ac近等基因系棉铃虫生长发育的影响[J].植物保护学报，2000，36(5)：126-130.

[2] 祝建波，王爱英，吴刚，等.转基因棉花的田间筛选技术研究[J].棉花学报，2000，12(5)：230-233.

[3] 朱加保，杨可胜，产焰坤，等.转Bt基因抗虫棉室内鉴定技术研究[J].中国农学通报，2003，19(6)：69-70.