中国农业科学 | 山西农大棉花所马燕斌课题组 抗虫与耐草甘膦转基因棉花株系的抗性评价与遗传稳定分析
棉花是全球重要的经济作物，也是关系国民经济的战略物资，在纤维、油料和饲料等产业中发挥着不可估量的作用。虫害、草害是影响棉花生产效益的重要因素。国产转基因抗虫棉的成功应用与推广，为我国转基因棉花育种指明了新方向。因此，利用转基因生物技术培育抗虫且耐除草剂的棉花新品种，能够有效降低植棉成本，提升棉花产量与品质，同时对于保护生态环境和生物多样性具有重要的实践意义。
近期，山西农业大学棉花研究所马燕斌课题组完成的题为“抗虫与耐草甘膦转基因棉花株系的抗性评价与遗传稳定分析”的研究在《中国农业科学》2025年第58卷12期正式发表。
通过农杆菌介导法将抗虫融合基因cry1Ac-vip3Da与耐草甘膦基因g10-epsps导入棉花品种R15中，利用PCR鉴定再生株系，对阳性株系持续多代自交纯合，筛选抗性优良的稳定株系；利用qRT-PCR、ELISA分析转基因株系不同组织中目标基因的表达情况；并通过生物活性测定和草甘膦耐受试验分别鉴定不同转基因株系T4—T6代际间抗虫与耐草甘膦抗性的遗传稳定性；同时，综合分析不同转基因株系的农艺性状。
载体结构示意图
PCR鉴定获得8个抗虫耐草甘膦转基因株系，其中，3个转基因株系CA-6、CA-7、CA-17的抗性表现较优。
转基因棉花植株的PCR检测
qRT-PCR分析发现cry1Ac-vip3Da和g10-epsps在3个转基因株系各组织中均高表达，且在同株系不同组织中的表达量有所差异。
T4代转基因棉花株系各组织中cry1Ac-vip3Da和g10-epsps的相对表达量
经ELISA检测，在3个转基因株系各组织之间，Cry1Ac-Vip3Da和G10-EPSPS蛋白的含量差异显著，其中，叶片中的蛋白含量最高，且随生育期（四叶期至吐絮期）逐渐下降，但T4—T6代际间蛋白表达稳定。
转基因棉花株系各组织中Cry1Ac-Vip3Da和G10-EPSPS蛋白的含量
生物活性测定和草甘膦耐受试验表明，3个转基因棉花株系T4—T6代的校正死亡率为65.12%—82.75%，可耐受4倍以上推荐剂量的草甘膦，且抗性在世代间无衰减。
转基因棉花株系的抗虫性分析
转基因棉花株系CA-6、CA-7和CA-17草甘膦耐受性能评价
农艺性状分析表明，与对照相比，转基因株系在株高、果枝数、单株铃数、铃重、衣分和籽棉、皮棉产量等农艺性状方面无显著差异。
综上，外源基因cry1Ac-vip3Da和g10-epsps在转基因株系CA-6、CA-7和CA-17中稳定遗传，协同赋予抗虫性与草甘膦耐受性，且农艺性状未受外源基因影响。
山西农业大学棉花研究所文晋为该文第一作者，马燕斌研究员为通信作者。
该研究获得山西省应用基础研究面上项目（202103021224145）、山西省基础研究计划（202403021222085）、山西省高等学校科技创新项目（2023L050）、山西省重点研发计划（202302140601004）的资助。
全文链接：
文献引用：
文晋, 宁艳芳, 秦欣, 刘圆, 张晓玲, 朱永红, 田时敏, 马燕斌. 抗虫与耐草甘膦转基因棉花株系的抗性评价与遗传稳定分析[J]. 中国农业科学, 2025, 58(12): 2291-2302.
WEN Jin, NING YanFang, QIN Xin, LIU Yuan, ZHANG XiaoLing, ZHU YongHong, TIAN ShiMin, MA YanBin. Resistance Evaluation and Genetic Stability Analysis of Insect-Resistant and Glyphosate-Tolerant Transgenic Cotton Lines[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2025, 58(12): 2291-2302.
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