【摘 要】
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杨树（Populus L.）因其品行突出、材性优异、适应性强等优点被作为模式树种广泛应用。随着杨树基因工程的开展,所带来生物安全的问题越来越引起人们的重视。本论文以转双Bt基因107杨的6个株系为研究对象,一方面通过分子鉴定外源基因的整合以及表达情况;另一方面对区域内节肢动物群落组成、群落特征、稳定性进行分析。主要研究结果如下:（1）对试验林杨树生长性状的调查表明2020年转双Bt基因107杨DB
【基金项目】
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河北省农业关键技术攻关专项“林木现代种业科技创新团队”（项目编号:21326301D）； 国家林业和草原局科技发展项目“转Cry1Ac、Cry3A基因107杨环境释放”（项目编号:KJZXSA202104）；
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杨树（Populus L.）因其品行突出、材性优异、适应性强等优点被作为模式树种广泛应用。随着杨树基因工程的开展,所带来生物安全的问题越来越引起人们的重视。本论文以转双Bt基因107杨的6个株系为研究对象,一方面通过分子鉴定外源基因的整合以及表达情况;另一方面对区域内节肢动物群落组成、群落特征、稳定性进行分析。主要研究结果如下:（1）对试验林杨树生长性状的调查表明2020年转双Bt基因107杨DB7和对照株系在树高上存在显著差异;DB11和DB15在地径上与对照存在差异,其它指标均与对照差异不明显,株系间存在差异。2021年转基因DB7在树高性状上显著高于对照,其它株系与对照无显著差异,综合比较,转抗虫基因未对107杨树的生长产生明显负面影响。（2）PCR检测出转基因杨各个株系均扩增出500 bp左右的BtCry1Ac基因与600 bp左右的BtCry3A基因片段。荧光定量PCR检测Cry1Ac基因表达丰度为2.133×106～3.496×106;Cry3A表达丰度为6.326×105～1.956×106。酶联免疫吸附测定（ELISA）毒蛋白检测结果表明,转基因杨DB1、DB15株系均呈阳性显色反应,非转基因107杨无显色。Cry1Ac毒蛋白含量为2～2.27ng·g-1,Cry3A为358.26～5308.6ng·g-1,其中Cry3A毒蛋白含量显著高于Cry1Ac。（3）本试验调查共获得节肢动物9508头,分属13目,50科,69种。转基因107杨节肢动物群落物种数与对照较为一致,个体数量略低于对照;中性和天敌昆虫亚群落结构组成与对照差异不显著。试验林样地中的主要害虫为半翅目白杨毛蚜、叶蝉和小绿叶蝉,其次为鳞翅目杨小卷叶蛾、美国白蛾和杨扇舟蛾。鞘翅目主要是杨叶甲。两年间,鳞翅目害虫个体数不断下降,物种数无显著变化。样地中的主要天敌为军蚁以及蜘蛛目的各种蜘蛛和鞘翅目异色瓢虫。中性个体数在两年中呈增加的趋势。（4）转基因107杨林抗虫效果显著,能够抑主要制靶标昆虫的数量,对非靶标节肢动物数量影响不大,从营养层来看6个转基因株系与非转基因株系相比基位物种丰富度较低,主要是因为基位物种中的鳞翅目害虫数量减少,叶蝉、蚜虫类的丰富度较对照高,表明对鳞翅目害虫抑制的同时,刺吸类昆虫有上升趋势;中位物种丰富度较对照高,优势类群为蚁类和瓢虫类;顶位物种组成与个体数目与对照相差不大。（5）2020年至2021年间,6个转基因株系与对照特征指数上有所差异,主要表现为转双Bt基因107杨多样性指数、均匀度指数略有上升,优势度指数较对照杨略有下降,总体来看,转基因杨节肢动物种类较多,个体分布更为平均,优于对照杨。从不同亚群落特征指数来看,2020年DB11株系害虫亚群落稳定性优于对照杨和其它株系,其它亚群落特征指数与对照无明显差异;2021年6个转基因株系在亚群落特征指数上与非转基因株系相比差异不显著。（6）转双Bt基因107杨节肢动物群落的物种和个体数量表现为先增多后减少;特征指数表现为随时间季节变化波动起伏,再整个调查期间,转基因杨6个株系的个体数与物种数和特征指数与对照杨相比受季节天气变化波动较小,聚类分析表明2020年DB1、DB7株系稳定性较强,2021年DB9株系稳定性较强,抵御虫害能力较强。
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