《转Bt基因作物对生物多样性的影响研究》分为两部分,第一部分(第1章和第2章)内容是Bt基因在基因漂移的受体植物中的表达规律和外源Bt蛋白在土壤和水生生态系统中的残留动态,试图阐明外源Bt蛋白的表达以及在土壤和水生生态系统中的变化规律;在此基础上,第二部分(第3—8章)介绍了转Bt基因作物对不同层次的生物类群(如土壤真菌、纤毛虫、草履虫、大型潘、弹尾虫、棉铃虫和节肢动物群落)影响的研究结果。这些研究结果真实客观地回答了以上转Bt基因作物的部分环境安全问题。
1994年,美国Calgene公司研发的延熟保鲜番茄Flavr Savr获准在美国上市,这是世界上第一种进入商业化应用的转基因作物。转基因技术被誉为有史以来应用速度最快的技术之一,目前其应用范围涵盖农业、生物医药、环保、能源等诸多领域,已显示出巨大的经济、社会和生态效益。根据国际农业生物技术应用服务组织( ISAAA)的数据,在1996-2016年的21年间,以抗虫转Bt(Bacillus thurin,giensis,苏云金杆菌)基因作物和耐除草剂转EPSPS基因作物为代表的全球转基因作物的商业种植面积从170万hm2增长到1. 851亿hm2,实现了110倍的增长。1996-2015年间,转基因作物不仅使全球的作物产值增加了1 678亿美元,而且通过降低化学杀虫剂和除草剂的用量保护了环境和人体健康。
然而,转基因作物也可能产生环境和人体健康等方面的风险。转基因作物的环境安全问题主要包括基因漂移及其生态效应、对生物多样性的影响、转基因植物的杂草化和靶标生物的抗性进化等,对这些转基因生物安全问题进行科学的评价和研究,并通过制定法律法规对转基因生物进行安全管理已经成为世界各国的通行做法。世界各国的科学工作者已经在这些领域开展了大量的研究和评价工作,积累了丰富的科学数据和资料。本书的主要内容是在环保公益性行业科研专项等课题的支持下开展的转Bt基因作物(水稻、棉花、油菜、玉米)对生物多样性影响方面的部分研究结果,希望能够对我国转Bt基因作物的环境安全管理提供科学的数据和技术支撑。
转Bt基因作物主要通过其表达的Bt蛋白对生物多样性产生潜在影响。转Bt基因作物在生长过程中会在其组织器官中持续表达外源Bt蛋白,或者通过花粉介导的基因漂移使Bt基因转移至近缘种中表达。外源Bt蛋白可能对直接或者间接取食转Bt基因作物的生物产生潜在影响,也可能通过根系分泌、作物残体进入土壤和水体生态系统,进而对土壤和水生生物产生潜在影响,这是转Bt基因作物可能对生物多样性产生影响的主要途径。根据这个思路,本书分为两部分,第一部分(第1章和第2章)内容是Bt基因在基因漂移的受体植物中的表达规律和外源Bt蛋白在土壤和水生生态系统中的残留动态,试图阐明外源Bt蛋白的表达以及在土壤和水生生态系统中的变化规律;在此基础上,本书第二部分(第3—8章)介绍了转Bt基因作物对不同层次的生物类群(如土壤真菌、纤毛虫、草履虫、大型潘、弹尾虫、棉铃虫和节肢动物群落)影响的研究结果。这些研究结果真实客观地回答了以上转Bt基因作物的部分环境安全问题。
第1章 转Bt基因水稻外源蛋白在土壤和水生环境中的残留和去向
1.1 转Bt基因稻田中外源蛋白在土壤和水体中的残留与扩散
1.1.1 引言
1.1.2 材料与方法
1.1.3 结果与分析
1.1.4 结论与讨论
1.2 转Bt基因水稻田周边土壤及水体外源蛋白残留研究
1.2.1 引言
1.2.2 材料与方法
1.2.3 结果与分析
1.2.4 讨论
1.3 后茬作物对Bt稻释放在环境中的外源Bt蛋白的吸收研究
1.3.1 引言
1.3.2 材料与方法
1.3.3 结果与分析
1.3.4 结论与讨论
参考文献
第2章 转Bt基因油菜与野芥菜基因渐渗后代中Bt蛋白的表达及其杀虫活性
2.1 引言
2.2 材料与方法
2.2.1 Bt基因渐渗及其表达
2.2.2 渐渗后代的杀虫活性
2.3 结果
2.3.1 杂交种与回交后代的结荚率与种子产量
2.3.2 转基因在回交后代中的分离
2.3.3 回交后代Bt蛋白表达含量
2.3.4 转基因回交后代的杀虫活性
2.4 讨论
参考文献
第3章 棉铃虫对转Bt基因棉的行为反应
3.1 棉铃虫成虫对转Bt基因棉的行为反应
3.1.1 引言
3.1.2 材料与方法
3.1.3 结果与分析
3.1.4 结论与讨论
3.2 棉铃虫幼虫对转Bt基因棉的行为反应
3.2.1 引言
3.2.2 材料与方法
3.2.3 结果与分析
3.2.4 结论与讨论
参考文献
第4章 转Bt基因水稻对水生动物多样性的影响
4.1 转Bt基因水稻对大型潘的生态毒性
4.1.1 引言
4.1.2 材料与方法
4.1.3 结果与分析
4.1.4 讨论
4.2 转Bt基因水稻对稻田主要水生浮游动物多样性的影响
4.2.1 引言
4.2.2 材料和方法
4.2.3 结果与分析
4.2.4 讨论
4.3 模拟商业种植条件下Bt稻田浮游动物多样性的影响
4.3.1 引言
4.3.2 材料与方法
4.3.3 结果与分析
4.3.4 讨论
参考文献
……
第5章 Bt棉和Bt稻对土壤弹尾虫和纤毛虫多样性及其生态功能的影响
第6章 转Bt基因棉花对土壤丝状真菌影响的监测
第7章 转Bt基因水稻对根际微生物多样性和土壤酶活性的影响
第8章 转基因抗虫(Bt cry 1 Ab)抗草甘膦(EPSPS)玉米DBN9936对田间节肢
动物生物多样性的影响
参考文献