1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
1996年以来,转基因作物的商业化推广种植给人们带来了巨大经济和社会效益。其中,抗虫和耐除草剂是转基因作物中两大最主要的性状,耐除草剂转基因作物的种植为农民提供了更多的除草剂选择,在扩大杀草谱、提高除草效果、增加作物安全性、改善坏境、简化栽培等方面起到了积极作用[1]。正是由于耐除草剂作物的诸多优点,从转基因耐除草剂作物商业化以来,耐除草剂性状始终是转基因作物的主要性状,根据国际农业生物技术应用服务组织(international servicefor the acquisitionof agri-biotech applications,isaaa)发布的《2017年全球生物技术/转基因作物商业化发展态势》的报告显示[2]:2017年,全球转基因作物种植面积已达到1.898亿公顷,再创历史新高,其中耐除草剂性状的转基因作物种植面积为8870万公顷,占比达47%,含耐除草剂性状的复合转基因作物为7770万公顷,占比达41%,两者相加可以看出耐除草剂性状的转基因作物已达到88%。根据isaaa历年发布的转基因作物年度报告显示,进入21世纪以来,随着全球人口的不断增长,以及生物技术的不断进步,世界各国逐渐放开了转基因作物的限制,加大了转基因作物的研发和种植,以应对人口不断增长和农作物面积不断减少带来的粮食危机。转基因作物也因此得到了快速的发展,种植面积由1996年的170万公顷,到2006年突破1亿公顷,再到2017年达到1.898亿公顷,创历史新高。1996年-2017年,全球转基因农作物商业化22年间,种植面积增长了约112倍,除2015年出现下滑外,连续21年实现了增长。
转基因耐除草剂作物研究起步晚,目前还未有一例转基因耐除草剂作物实现商业化种植,但目前我国已经获得了一批稳定表达的转基因耐除草剂作物新材料,其中有抗草甘膦大豆、抗草甘膦棉花、抗虫抗草甘膦大豆、耐草铵膦棉花和抗溴苯腈油菜等等[3]。在转基因作物种植中,转基因抗草甘膦大豆一直占据主导地位,几乎所有的转基因大豆均为抗草甘膦大豆,其次是抗草甘(铵)膦玉米、耐草铵膦油菜和耐草铵膦棉花[4]。由于草甘膦和草铵膦除草剂的优良特性,导致所有的耐除草剂转基因作物中以耐草甘膦和耐草铵膦为主。
转基因耐除草剂作物占领了转基因作物的半壁江山,美国、阿根廷、加拿大转基因抗除草剂种植面积分别占当地转基因作物总种植面积的54%、71.7%和88.6%。巴西国家转基因耐除草剂作物种植面积为总面积的27.2%,而复合抗虫抗除草剂性状的转基因作物种植面积占总面积的65.11%,其中复合了抗虫/抗除草剂基因的intactatm大豆因其节约了农药成本、减少免耕次数而受到了农民们的欢迎,导致其种植面积急剧增加。随着转基因技术的发展,人类对于转基因作物性状需求会越来越多样化,为满足人类需求,可以预见复合性状产品将是未来的发展趋势[5]。
2. 研究的基本内容和问题
1、研究的目标:
目前转基因棉花的主要性状是抗虫和耐除草剂,转bt基因抗虫棉的大规模应用减少了棉花重要害虫棉铃虫的发生,减少了杀虫剂的使用,带来了巨大的经济与社会效益;耐除草剂棉花的种植则改变了传统的棉田杂草防除模式,通过除草剂的有效运用,高效地控制杂草,有效地降低成本和增加产量。随着转基因技术的发展,复合性状转基因作物的出现,使得棉花能够同时具备抗虫和耐除草剂特性,为棉花的高效种植和产业的可持续发展带来了新机遇。
3. 研究的方法与方案
研究方法、实验方案及技术路线:
1、田间转基因棉花对草铵膦的耐受性及除草剂除草效果
棉田施药处理组设置→施药→调查→数据处理
4. 研究创新点
研究方法、实验方案及技术路线:
1、田间转基因棉花对草铵膦的耐受性及除草剂除草效果
棉田施药处理组设置→施药→调查→数据处理
5. 研究计划与进展
研究计划:2018.07-2018.09 转CryAc PAT/bar基因棉花田间调查2018.08-2018.09 生物测定2018.12-2019.01开题报告、中期报告2019.03-2019.04毕业论文初稿2019.04-2019.05毕业论文定稿预期进展:调查发现,转基因耐草铵膦棉花对草铵膦耐受性更强,除草剂施用后对产量无影响,比转基因耐草甘膦棉花更加具有使用价值与推广前景;转基因棉花XJ30对靶标害虫有较好的抗性,存活下来的幼虫生长发育极缓慢,同时,转基因棉花XJ30和转Bt基因抗虫棉都存在
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