《轉Bt基因作物對生物多樣性的影響研究》分為兩部分,第一部分(第1章和第2章)內(nèi)容是Bt基因在基因漂移的受體植物中的表達規(guī)律和外源Bt蛋白在土壤和水生生態(tài)系統(tǒng)中的殘留動態(tài),試圖闡明外源Bt蛋白的表達以及在土壤和水生生態(tài)系統(tǒng)中的變化規(guī)律;在此基礎上,第二部分(第3—8章)介紹了轉Bt基因作物對不同層次的生物類群(如土壤真菌、纖毛蟲、草履蟲、大型潘、彈尾蟲、棉鈴蟲和節(jié)肢動物群落)影響的研究結果。這些研究結果真實客觀地回答了以上轉Bt基因作物的部分環(huán)境安全問題。
1994年,美國Calgene公司研發(fā)的延熟保鮮番茄Flavr Savr獲準在美國上市,這是世界上第一種進入商業(yè)化應用的轉基因作物。轉基因技術被譽為有史以來應用速度最快的技術之一,目前其應用范圍涵蓋農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)藥、環(huán)保、能源等諸多領域,已顯示出巨大的經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益。根據(jù)國際農(nóng)業(yè)生物技術應用服務組織( ISAAA)的數(shù)據(jù),在1996-2016年的21年間,以抗蟲轉Bt(Bacillus thurin,giensis,蘇云金桿菌)基因作物和耐除草劑轉EPSPS基因作物為代表的全球轉基因作物的商業(yè)種植面積從170萬hm2增長到1. 851億hm2,實現(xiàn)了110倍的增長。1996-2015年間,轉基因作物不僅使全球的作物產(chǎn)值增加了1 678億美元,而且通過降低化學殺蟲劑和除草劑的用量保護了環(huán)境和人體健康。
然而,轉基因作物也可能產(chǎn)生環(huán)境和人體健康等方面的風險。轉基因作物的環(huán)境安全問題主要包括基因漂移及其生態(tài)效應、對生物多樣性的影響、轉基因植物的雜草化和靶標生物的抗性進化等,對這些轉基因生物安全問題進行科學的評價和研究,并通過制定法律法規(guī)對轉基因生物進行安全管理已經(jīng)成為世界各國的通行做法。世界各國的科學工作者已經(jīng)在這些領域開展了大量的研究和評價工作,積累了豐富的科學數(shù)據(jù)和資料。本書的主要內(nèi)容是在環(huán)保公益性行業(yè)科研專項等課題的支持下開展的轉Bt基因作物(水稻、棉花、油菜、玉米)對生物多樣性影響方面的部分研究結果,希望能夠對我國轉Bt基因作物的環(huán)境安全管理提供科學的數(shù)據(jù)和技術支撐。
轉Bt基因作物主要通過其表達的Bt蛋白對生物多樣性產(chǎn)生潛在影響。轉Bt基因作物在生長過程中會在其組織器官中持續(xù)表達外源Bt蛋白,或者通過花粉介導的基因漂移使Bt基因轉移至近緣種中表達。外源Bt蛋白可能對直接或者間接取食轉Bt基因作物的生物產(chǎn)生潛在影響,也可能通過根系分泌、作物殘體進入土壤和水體生態(tài)系統(tǒng),進而對土壤和水生生物產(chǎn)生潛在影響,這是轉Bt基因作物可能對生物多樣性產(chǎn)生影響的主要途徑。根據(jù)這個思路,本書分為兩部分,第一部分(第1章和第2章)內(nèi)容是Bt基因在基因漂移的受體植物中的表達規(guī)律和外源Bt蛋白在土壤和水生生態(tài)系統(tǒng)中的殘留動態(tài),試圖闡明外源Bt蛋白的表達以及在土壤和水生生態(tài)系統(tǒng)中的變化規(guī)律;在此基礎上,本書第二部分(第3—8章)介紹了轉Bt基因作物對不同層次的生物類群(如土壤真菌、纖毛蟲、草履蟲、大型潘、彈尾蟲、棉鈴蟲和節(jié)肢動物群落)影響的研究結果。這些研究結果真實客觀地回答了以上轉Bt基因作物的部分環(huán)境安全問題。
第1章 轉Bt基因水稻外源蛋白在土壤和水生環(huán)境中的殘留和去向
1.1 轉Bt基因稻田中外源蛋白在土壤和水體中的殘留與擴散
1.1.1 引言
1.1.2 材料與方法
1.1.3 結果與分析
1.1.4 結論與討論
1.2 轉Bt基因水稻田周邊土壤及水體外源蛋白殘留研究
1.2.1 引言
1.2.2 材料與方法
1.2.3 結果與分析
1.2.4 討論
1.3 后茬作物對Bt稻釋放在環(huán)境中的外源Bt蛋白的吸收研究
1.3.1 引言
1.3.2 材料與方法
1.3.3 結果與分析
1.3.4 結論與討論
參考文獻
第2章 轉Bt基因油菜與野芥菜基因漸滲后代中Bt蛋白的表達及其殺蟲活性
2.1 引言
2.2 材料與方法
2.2.1 Bt基因漸滲及其表達
2.2.2 漸滲后代的殺蟲活性
2.3 結果
2.3.1 雜交種與回交后代的結莢率與種子產(chǎn)量
2.3.2 轉基因在回交后代中的分離
2.3.3 回交后代Bt蛋白表達含量
2.3.4 轉基因回交后代的殺蟲活性
2.4 討論
參考文獻
第3章 棉鈴蟲對轉Bt基因棉的行為反應
3.1 棉鈴蟲成蟲對轉Bt基因棉的行為反應
3.1.1 引言
3.1.2 材料與方法
3.1.3 結果與分析
3.1.4 結論與討論
3.2 棉鈴蟲幼蟲對轉Bt基因棉的行為反應
3.2.1 引言
3.2.2 材料與方法
3.2.3 結果與分析
3.2.4 結論與討論
參考文獻
第4章 轉Bt基因水稻對水生動物多樣性的影響
4.1 轉Bt基因水稻對大型潘的生態(tài)毒性
4.1.1 引言
4.1.2 材料與方法
4.1.3 結果與分析
4.1.4 討論
4.2 轉Bt基因水稻對稻田主要水生浮游動物多樣性的影響
4.2.1 引言
4.2.2 材料和方法
4.2.3 結果與分析
4.2.4 討論
4.3 模擬商業(yè)種植條件下Bt稻田浮游動物多樣性的影響
4.3.1 引言
4.3.2 材料與方法
4.3.3 結果與分析
4.3.4 討論
參考文獻
……
第5章 Bt棉和Bt稻對土壤彈尾蟲和纖毛蟲多樣性及其生態(tài)功能的影響
第6章 轉Bt基因棉花對土壤絲狀真菌影響的監(jiān)測
第7章 轉Bt基因水稻對根際微生物多樣性和土壤酶活性的影響
第8章 轉基因抗蟲(Bt cry 1 Ab)抗草甘膦(EPSPS)玉米DBN9936對田間節(jié)肢
動物生物多樣性的影響
參考文獻