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为明确土壤水分逆境对Bt转基因棉(Bt棉)抗虫性的影响程度及原因,以Bt棉常规种泗抗1号和杂交种泗抗3号为材料,2014-2015年于扬州大学遗传生理重点实验室应用盆栽棉株,盛蕾期、盛铃期设计不同水分亏缺程度(土壤持水量分别为最大持水量的15%、30%、45%、60%)、不同水分涝渍程度(土壤持水量为最大持水量的90%、100%、渍水2cm)以及土壤持水量为最大持水量60%和90%逆境下持续胁迫24h、48h、72h、96h和120h的试验,探讨生殖器官Bt杀虫蛋白表达量变化及相关氮代谢生理机制。结果如下：1、与对照(土壤含水量为最大持水量75%,CK)相比,随土壤水分亏缺程度加大,盛蕾期棉蕾和盛铃期棉铃的Bt蛋白含量下降程度也越大。2个类型品种都表现为在土壤持水量下降至60%时,蕾铃的Bt蛋白含量的下降已达显著以上水平。在土壤持水量分别为最大持水量的60%、45%、30%、15%的水分亏缺逆境胁迫96h后,泗抗1号棉蕾中Bt蛋白含量分别下降了42.03%、46.55%、50.00%、57.16%,铃壳中分别下降了17.71%、23.61%、36.04%、55.57%, 泗抗3号棉蕾的Bt蛋白含量分别下降了23.95%、62.32%、68.68%、72.84%,铃壳分别下降了27.82%、43.78%、68.15%、70.69%。随土壤水分涝渍程度加大,盛蕾期棉蕾和盛铃期棉铃的Bt蛋白含量下降程度同样呈下降趋势。2个类型品种都表现为在土壤持水量增加至90%时,蕾铃的Bt蛋白含量的下降已达显著以上水平。在土壤持水量分别为90%、100%、渍水2cm涝渍逆境胁迫96h后,泗抗1号棉蕾中Bt蛋白含量分别下降了36.52%、42.08%、51.40%,铃壳分别下降了10.30%、18.33%、32.81%；泗抗3号棉蕾中Bt蛋白含量分别下降了19.18%、57.19%、64.48%,铃壳分别下降了16.36%、39.13%、67.43%。土壤水分亏缺和涝渍胁迫下,盛铃期纤维与棉子中Bt杀虫蛋白含量下降与铃壳呈相似的特征。2、土壤水分亏缺(持水量为最大持水量60%)和水渍(持水量为最大持水量90%)持续持续胁迫24-120h的结果表明：水分亏缺持续期胁迫下,蕾铃中Bt蛋白含量随着胁迫时间延长而下降。胁迫的时间越长,下降幅度越大。与对照(未胁迫)相比,盛蕾期棉蕾的Bt蛋白含量在胁迫至96h后显著下降；盛铃期棉铃在胁迫至72h后显著下降。胁迫持续至120h,蕾、铃壳、棉子和纤维中Bt蛋白含量泗抗1号分别下降了35.33%、46.96%、33.03%、19.66%,泗抗3号分别下降了44.81%、45.49%、40.41%、29.66%；水渍持续胁迫下,蕾铃中Bt蛋白含量同样随着胁迫时间延长而下降,且胁迫时间越长,下降幅度越大。与对照相比,盛蕾期棉蕾和盛铃期棉铃都是在胁迫至96h后Bt蛋白含量显著下降。胁迫持续至120h,蕾、铃壳、棉子和纤维中Bt蛋白含量SK-1分别下降了33.97%、31.35%、44.67%、19.66%,SK-3分别下降了35.84%、27.42%、38.85%、24.99%,2个类型品种表现一致。3、在水分亏缺逆境胁迫下,蕾中Bt杀虫蛋白表达量的下降的同时,可溶性蛋白含量增加,氨基酸含量下降,NR、GPT、GOT、GS、GOT活性下降,蛋白酶和肽酶活性增加；棉铃中则表现为可溶性蛋白含量下降,氨基酸含量增加,NR、GPT、GOT、GS、GOT活性下降,蛋白酶和肽酶活性增加。水分涝渍逆境下表现为蕾铃Bt杀虫蛋白表达量的下降的同时可溶性蛋白含量下降,氨基酸含量增加,NR、GPT、GOT、GS、GOT活性下降,蛋白酶和肽酶活性增加。相关分析表明,水分亏缺逆境下,棉蕾Bt蛋白含量与可溶性蛋白、肽酶、蛋白酶活性呈极显著负相关关系,与游离氨基酸、NR、GOT、GPT、GS、GOGAT活性呈极显著正相关关系；土壤水分亏缺逆境下棉铃、涝渍逆境下蕾铃中Bt蛋白含量与游离氨基酸、肽酶、蛋白酶活性呈极显著负相关关系,与可溶性蛋白含量、NR、GOT、GPT、 GS、GOGAT活性呈极显著正相关关系。以上结果表明,土壤水分逆境会引起Bt棉蕾铃杀虫蛋白表达量的下降,因此在生产上应密切注意干旱和涝渍对Bt棉抗虫性的影响及程度,防止棉铃虫等相关害虫的危害。