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在轉(zhuǎn)基因棉花環(huán)境安全評價上，我國于2007年出臺了目前唯一的僅適用于單價轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲棉的環(huán)境安全評價技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)———《農(nóng)業(yè)部935號公告－2－2007》［1］。然而，隨著轉(zhuǎn)基因研究在棉花上的發(fā)展，我國已研發(fā)了雙價抗蟲基因（Cry1Ac＋CpTI）棉、雙價抗病基因（Chi＋Glu）棉、雙價Bt基因（Cry1Ac＋Cry2Ab）棉及雙價抗蟲抗除草劑基因（Cry1Ac＋EPSPS）棉等一系列新的轉(zhuǎn)基因棉品種。這些新的轉(zhuǎn)基因棉花品種在商業(yè)化推廣種植之前，必須進(jìn)行相應(yīng)的環(huán)境安全風(fēng)險評估。為此，農(nóng)業(yè)部從“十一五”起，對這些新的轉(zhuǎn)基因棉花品種設(shè)立了環(huán)境安全評價研究項目。此研究就是為我國轉(zhuǎn)雙價抗病基因（Chi＋Glu）棉花環(huán)境安全評價技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的建立提供有關(guān)依據(jù)而進(jìn)行的。

1材料和方法

1．1材料①轉(zhuǎn)雙價抗病基因（Chi＋Glu）棉材料（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所提供）；②受體棉材料———中棉所24（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所提供）；③非轉(zhuǎn)基因常規(guī)棉材料———贛棉11號（江西省棉花研究所品種）。

1．2方法試驗分別設(shè)在江西省棉花研究所棉枯萎病和黃萎病病圃中。2011年4月14日于病圃附近大田中進(jìn)行常規(guī)營養(yǎng)缽育苗，5月13日將以上材料分別移栽入枯萎病圃和黃萎病圃，2種病圃每個材料4次重復(fù)，隨機排列，每行為1個重復(fù)，株距30cm，行距80cm，每小區(qū)植棉20株。棉枯萎病在7月5日發(fā)病盛期調(diào)查1次，棉黃萎病從發(fā)病后的8－9月份調(diào)查3次，并在10月下旬測產(chǎn)，室內(nèi)考種。發(fā)病株調(diào)查采用國內(nèi)枯、黃萎病統(tǒng)一分級標(biāo)準(zhǔn)［2］。計算公式：發(fā)病株率（％）＝（發(fā)病株數(shù)／調(diào)查總株數(shù)）×100，病指＝［∑（各級病株數(shù)×相應(yīng)病級）／調(diào)查總株數(shù)×最高病級］×100。數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和LSD最小顯著極差測驗比較［3］。2結(jié)果與分析

2．1抗棉枯萎病競爭能力表現(xiàn)7月5日調(diào)查，轉(zhuǎn)雙價抗病基因（Chi＋Glu）棉品系無發(fā)病株；受體對照中棉所24發(fā)病株率為1．32％，病指為0．33；非轉(zhuǎn)基因棉贛棉11號發(fā)病株率為1．25％，病指為0．94。經(jīng)統(tǒng)計測驗，3個品種的發(fā)病株率和病指均無顯著差異（表1）。盡管受體對照自身對棉花枯萎病的抗病性很強，發(fā)病株率和病指均很低，但是轉(zhuǎn)入雙價抗病基因（Chi＋Glu）的棉花品系無發(fā)病，說明轉(zhuǎn)入雙價抗病基因后棉花抗枯萎病能力得到進(jìn)一步的提高。

2．2抗黃萎病能力表現(xiàn)

2．2．1發(fā)病中前期表現(xiàn)。發(fā)病初期于8月4日第1次調(diào)查，轉(zhuǎn)雙價抗病基因棉品系發(fā)病株率為1．32％，病指為0．33，比受體對照中棉所24發(fā)病株率低2．65百分點，病指低0．98，二者之間發(fā)病株率與病指差異均不顯著；比非轉(zhuǎn)基因棉贛棉11號發(fā)病株率低1．89百分點，病指低0．95，二者之間差異亦不顯著（表2）。可見，轉(zhuǎn)雙價抗病基因棉品系與2個對照相比，在棉黃萎病發(fā)病初期已顯示有不顯著的抗病競爭力優(yōu)勢。發(fā)病中期于9月5日第2次調(diào)查：轉(zhuǎn)雙價抗病基因棉品系發(fā)病株率為4．17％，32d內(nèi)僅上升2．85百分點；受體對照中棉所24發(fā)病株率為13．06％，上升9．09百分點；非轉(zhuǎn)基因棉贛棉11號發(fā)病株率為14．21％，上升10．39百分點。轉(zhuǎn)雙價抗病基因棉品系發(fā)病株率比受體棉對照低8．89百分點，32d內(nèi)發(fā)病株上升率比受體棉對照低6．24百分點；轉(zhuǎn)雙價抗病基因棉品系比非轉(zhuǎn)基因常規(guī)棉對照發(fā)病株率低10．04百分點，32d內(nèi)發(fā)病株率上升比常規(guī)棉對照低7．54百分點。經(jīng)統(tǒng)計測驗：三者之間發(fā)病株率差異不顯著。轉(zhuǎn)雙價抗病基因棉品系病指為1．74，32d內(nèi)上升1．41；受體對照中棉所24病指為6．11，32d內(nèi)上升4．8；非轉(zhuǎn)基因棉贛棉11號病指為6．15，32d內(nèi)上升4．87。轉(zhuǎn)雙價抗病基因棉品系病指低于受體棉對照4．37，32d內(nèi)病指上升比受體棉對照低3．39；轉(zhuǎn)雙價抗病基因棉品系病指低于非轉(zhuǎn)基因常規(guī)棉4．41，32d內(nèi)病指上升比非轉(zhuǎn)基因常規(guī)棉低3．46。經(jīng)統(tǒng)計測驗：三者之間病指差異不顯著（表2）。可見，發(fā)病中期，轉(zhuǎn)雙價抗病基因棉品系與2個對照相比，抗病競爭力優(yōu)勢比發(fā)病早期更大，但仍未達(dá)差異顯著水平。發(fā)病中前期表現(xiàn)評價：與2個對照相比，轉(zhuǎn)雙價抗病基因棉品系在棉花黃萎病發(fā)病中前期發(fā)病輕，而且病情發(fā)展緩慢，表現(xiàn)出一定的抗病競爭力優(yōu)勢。

2．2．2發(fā)病后期表現(xiàn)。（1）轉(zhuǎn)雙價抗病基因棉品系與受體棉對照比較。9月16日調(diào)查，轉(zhuǎn)雙價抗病基因棉品系病株率14．92％，比9月5日上升10．75百分點；受體對照中棉所24病株率15．58％，比9月5日上升2．52百分點。從9月5－16日，轉(zhuǎn)雙價抗病基因棉品系發(fā)病株率增加值比受體棉對照高8．23百分點。轉(zhuǎn)雙價抗病基因棉品系病指4．47，比9月5日上升了2．73；受體棉對照病指6．68，比9月5日上升了0．57；轉(zhuǎn)雙價抗病基因棉品系病指增加值比受體棉對照高2．16（表2）。顯示：轉(zhuǎn)雙價抗病基因棉品系在黃萎病發(fā)病后期發(fā)病程度進(jìn)展迅速，抗黃萎病能力明顯下降，但發(fā)病株率和病指仍低于受體棉對照。經(jīng)統(tǒng)計測驗：2個品種9月16日在病株率和病指上無顯著差異，但仍可看出與受體棉對照相比，轉(zhuǎn)入雙價抗病基因（Chi＋Glu）棉花品系，仍能表現(xiàn)出一定的抗病競爭力優(yōu)勢。（2）轉(zhuǎn)雙價抗病基因棉品系與非轉(zhuǎn)基因常規(guī)棉對照比較。轉(zhuǎn)雙價抗病基因棉品系黃萎病后期發(fā)病輕：9月16日非轉(zhuǎn)基因常規(guī)棉對照贛棉11號發(fā)病株率為51．23％，比9月5日上升37．02百分點，而同期轉(zhuǎn)雙價抗病基因棉品系發(fā)病株率為14．92％，僅比9月5日上升10．75百分點，轉(zhuǎn)雙價抗病基因棉發(fā)病株率上升速度比非轉(zhuǎn)基因?qū)φ遮M棉11號低26．27百分點；9月16日非轉(zhuǎn)基因棉對照贛棉11號病指20．03，比9月5日上升13．88，同期轉(zhuǎn)雙價抗病基因棉品系病指為4．47，僅比9月5日上升2．73，轉(zhuǎn)雙價抗病基因棉品系發(fā)病指數(shù)上升比非轉(zhuǎn)基因?qū)φ遮M棉11號低11．15。經(jīng)統(tǒng)計測驗，9月16日2個品種之間發(fā)病株率和病指差異顯著（表2）。與非轉(zhuǎn)基因常規(guī)棉對照相比，黃萎病發(fā)生后期轉(zhuǎn)雙價抗病基因棉品系對棉黃萎病有顯著的抗病競爭能力。發(fā)病后期表現(xiàn)評價：轉(zhuǎn)雙價抗病基因棉品系在發(fā)病后期，抗病競爭能力與受體棉對照比優(yōu)勢不顯著，但與非轉(zhuǎn)基因常規(guī)棉對照比優(yōu)勢顯著。

2．2．3產(chǎn)量競爭力。轉(zhuǎn)雙價抗病基因棉品系平均單株成鈴31．85個，比受體對照中棉所24多5．25個，差異不顯著；比非轉(zhuǎn)基因?qū)φ遮M棉11號少3．1個，差異亦不顯著；但2個對照之間受體中棉所24比非轉(zhuǎn)基因贛棉11號平均單株成鈴低8．35個，二者差異顯著。子棉產(chǎn)量：轉(zhuǎn)雙價抗病基因棉品系平均單株子棉產(chǎn)量為198．11g，比受體對照高69．37g，增產(chǎn)53．8％，二者差異極顯著；比非轉(zhuǎn)基因?qū)φ遮M棉11號高35．24g，增產(chǎn)21．6％，二者差異顯著；2個對照之間差異不顯著。皮棉產(chǎn)量：轉(zhuǎn)雙價抗病基因棉品系平均單株皮棉產(chǎn)量為78．04g，比受體對照中棉所24高29．63g，增產(chǎn)61．2％，二者差異極顯著；比非轉(zhuǎn)基因?qū)φ遮M棉11號高10．58g，增產(chǎn)15．8％，差異不顯著；2個對照之間差異顯著（表3）。產(chǎn)量競爭能力表現(xiàn)評價：試驗顯示棉花轉(zhuǎn)入雙價抗病基因后，由于抗黃萎病競爭能力的提高，使之在子棉產(chǎn)量上具有了顯著甚至極顯著的增產(chǎn)競爭力。

3小結(jié)與討論

試驗表明，棉花轉(zhuǎn)入雙價抗病（Chi＋Glu）基因后，其抗棉枯黃萎病的競爭能力得到了一定程度的提高，尤其是抗棉黃萎病的競爭力與受體對照相比有不顯著的提高，與非轉(zhuǎn)基因常規(guī)棉對照相比抗病競爭力提高在5％水平上顯著。轉(zhuǎn)雙價抗病基因棉子棉產(chǎn)量，與受體對照相比增產(chǎn)53．8％，增產(chǎn)效應(yīng)極顯著；與非轉(zhuǎn)基因常規(guī)棉對照相比，增產(chǎn)21．6％，增產(chǎn)效應(yīng)顯著。在抗棉花枯萎病、黃萎病競爭能力和抗病增產(chǎn)效應(yīng)上總體評價：轉(zhuǎn)雙價抗病基因棉品系表現(xiàn)優(yōu)于2個對照，具有較好的推廣種植前景。棉花品種之間在抗病力、產(chǎn)量、衣分、子指等性狀上有差異，如本文中的受體對照中棉所24在抗棉枯萎病和黃萎病性上強于非轉(zhuǎn)基因常規(guī)棉贛棉11號，而子棉產(chǎn)量和衣分卻是前者比后者低，這將導(dǎo)致在不同品種之間比較時，品種的產(chǎn)量高低不能真實說明該品種的抗病力，本試驗中抗棉黃萎病性競爭下的產(chǎn)量亦僅能作為參考。并且可以推測，雙價抗病基因（Chi＋Glu）轉(zhuǎn)入不同的棉花品種中，可能會出現(xiàn)抗病力和產(chǎn)量等性狀變化幅度上效果不同的狀況。所以雙價抗病基因轉(zhuǎn)入不同的受體棉花品種后都必須進(jìn)行全面的生存競爭能力檢測評價，這樣才可以確定其推廣價值和雜草化潛力。