抗旱转基因棉花的安全性评价

论文摘要

目的：棉花是新疆的重要经济作物,而新疆农业生产中面临的最大挑战就是农田水利灌溉。而利用现代的基因工程方法培育出的转基因棉花品种能够达到解决田间灌溉需水量的效果,但是基因工程的方法培育的品种同样面临着一个严峻的挑战,那就是转基因品种对生态环境的影响,特别是在种植的过程中对生态环境的影响以及在种植过程中转变为田间杂草的可能性。本文利用现有的一些技术方法对转基因棉花及其受体进行调查,为转基因棉花是否会对环境造成危害提供一个依据。在对三种转基因棉花的安全性评价的过程中建立一套完整的抗旱转基因棉花安全性评价体系,对后期转抗旱基因棉花的安全性评价过程提供理论指导。方法：通过对不同生育时期的转基因棉花与对照进行干旱处理,对转基因棉花与受体棉花在主要农艺性状方面的调查来观察转入基因是否对棉花的农艺性状产生影响；利用SPAD 502测定不同时间段内棉花倒一叶的SPAD 502值,确定棉花植株的健康程度用来来反映转基因对棉花叶绿素含量的影响以及对氮素吸收的影响；利用Dual PAM 100测定棉花倒一叶的不同指标来分析转基因是否对棉花的光合系统产生影响,在结果分析中主要分析的指标有Fo（基础荧光）,Fv/Fm（PSⅡ的最大光能转化效率）；同时对棉田杂草及蜜蜂的活动频率进行调查,观测转基因棉花是否对种植区域的杂草分布及对棉花的传粉有影响。结果：从试验中可以得出转基因棉花对棉花的农艺性状株高、第一果枝高度、叶片数、结铃数及发芽率的影响微小,达不到显著水平；而在棉花整体的健康程度及光合系统产生有机物的能力上有很大的影响,在棉花的产量测定时在同一水平的转基因棉花产量对受体棉花的产量达到显著水平；对棉田杂草及蜜蜂的活动频率的调查中发现转基因棉花对棉田的杂草分布在短时间内没有产生影响,长时间的种植是否会对棉田杂草分布产生影响有待进一步研究；而蜜蜂在试验地的活动频率很低,达不到传粉的效果,在基因漂移方面的作用可以忽略不计。由此可见,此次试验中的三种转基因棉花品种24C-2、25C-2、672-TF在安全性评价过程中对棉花自身的遗传性状变异不显著,在短时间内对生态环境没有影响。结论：综合对不同干旱处理时期的棉花农艺性状调查结果、SPAD 505值、Dual PAM100指标及对棉田杂草的分布于蜜蜂活动频率的分析,可以得出转基因棉花在短时间内对生态环境没有影响,在主要农艺性状的变异差异不显著,在提高棉花的抗旱能力上有显著的效果。对转基因棉花生长环境的长期观察能够确定同一转基因棉花长时间种植对农田生态环境的影响。转基因棉花对环境的影响在后续的实验中要对种植转基因棉花的农田进行长期的调查。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1.1 导入基因介绍
• 1.1.1 CBF1基因
• 1.1.2 TF基因
• 1.2 转基因植物环境安全性评价具体内容
• 1.2.1 生存竟争性
• 1.2.2 转基因植物中外源基因向土壤微生物的水平转移
• 1.2.3 转基因植物对土壤生物多样性及种群数量的影响
• 1.2.4 转基因对植物遗传性状的影响
• 第二章 实验设计与研究方法
• 2.1 实验区域及该区域降雨量
• 2.1.1 试验区域地理位置
• 2.1.2 试验区域降雨量
• 2.2 实验材料
• 2.3 实验设计
• 2.4 实验方法
• 2.4.1 农艺性状调查
• 2.4.2 SPAD 502值
• 2.4.3 叶绿素荧光
• 第三章 农艺性状调查
• 3.1 24C-1与受体TH1农艺性状调查
• 3.1.1 干鲜比
• 3.1.2 发芽率
• 3.1.3 叶绿素含量
• 3.1.4 叶片数
• 3.1.5 第一果枝高度与株高
• 3.1.6 结铃性与产量
• 3.2 25C-2与受体TH2农艺性状调查
• 3.2.1 干鲜重
• 3.2.2 发芽率
• 3.2.3 叶绿素含量
• 3.2.4 叶片数
• 3.2.5 第一果枝高度与株高
• 3.2.6 结铃性与产量
• 3.3 672-TF与受体672农艺性状调查
• 3.3.1 干鲜重
• 3.3.2 发芽率
• 3.3.3 叶绿素含量
• 3.3.4 叶片数
• 3.3.5 第一果枝高度与株高
• 3.3.6 结铃性与产量
• 第四章 SPAD 502值与叶绿素荧光分析
• 4.1 转基因棉花的SPAD 502值
• 4.1.1 24C-1与TH1的SPAD 502值
• 4.1.2 25C-2与TH2的SPAD 502值
• 4.1.3 672-TF与672的SPAD 502值
• 4.2 转基因棉花的叶绿素荧光
• 4.2.1 不同生理时期断水时棉花Fo值的影响
• 4.2.2 不同生理时期断水对棉花Fv/Fm的影响
• 4.3 抗旱转基因棉花24C-1株系的离子含量分析
• 4.4 抗旱转基因棉花对根际土壤微生物多样性的影响
• 第五章 转基因棉花安全性评价结果
• 5.1 24C-1的安全性评价结果
• 5.2 25C-2的安全性评价结果
• 5.3 672-TF的安全性评价结果
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 作者简介
• 导师评阅表