Bt杀虫蛋白含量对Bt棉抗虫性安全应用的影响

　　Bt棉的应用减少了化学药品的使用，从而减轻了环境污染，提高了安全性。然而，在世界各地的棉花产区，Bt棉杀虫性会表现出失败或不稳定情况。多种环境因素和栽培措施都对Bt棉杀虫蛋白表达量都有影响。棉花轻简化栽培是提高棉花竞争力水平和棉花持续生产的重要技术途径，肥料减施是轻简化栽培的重要内容。然而，氮肥减施对棉蕾中杀虫蛋白含量的影响却很少有人关注。

　　近期，扬州大学棉花生理与栽培技术研究陈德华教授课题组完成的题为“High plant density increases seed Bt endotoxin content in Bt transgenic cotton”的研究论文在Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文), JIA) 2021年7期正式发表。

　　该研究表明棉子中Bt杀虫蛋白含量在提高种植密度条件下呈上升趋势，并且较高种植密度条件下Bt蛋白含量的升高与蛋白质合成升高和分解降低有关，该研究为Bt棉抗虫性安全应用提供了生理基础。

　　该研究以常规种泗抗1号（SK-1）和杂交种泗抗3号（SK-3）为试验材料，分别设置了5个种植密度（15000、30000、45000、60000和75000株/公顷）。单株铃数、铃重和铃体积随着密度的增加，均呈下降趋势。随着植株密度从15000株/公顷增加到75000株/公顷，棉子中苏云金芽孢杆菌杀虫蛋白（Bt蛋白）含量增加。氮代谢分析结果表明，随着种植密度的增加，可溶性蛋白含量、谷氨酸丙酮酸转氨酶（GPT）和谷氨酸草酰乙酸转氨酶（GOT）活性增高，但游离氨基酸含量、蛋白酶和肽酶活性降低。相关性分析结果表明，较高种植密度条件下Bt蛋白含量的升高与氮代谢生理变化相关。本研究表明，高种植密度提高了棉子Bt蛋白含量，但导致了单株铃数、铃重和铃体积的下降，因此在生产中需通过种植密度来调节产量和抗虫性的平衡。