摘要
转基因植物的大面积种植将会对生态环境以及生物多样性产生一定的影响。转基因由转基因植物到野生近缘种的基因渐渗，能够影响野生近缘种的遗传背景以及作物野生近缘种的生态功能。本论文以转入了抗虫Bt基因与荧光标记GFP基因（作为指示基因）的转基因油菜(Brassica napus)为例，研究油菜与野生芥菜(Brassica juncea)间的转基因渐渗及其生态学影响，野生芥菜是中国农田中的常见杂草。 本研究成功利用野芥菜为母本与转基因抗虫油菜进行杂交试验获得了杂交种F1代，以及以野芥菜为母本连续5代回交的后代植株。结果显示杂交和每一代回交母本野芥菜上的结荚率都高于60％，意味着油菜与野生芥菜存在着较高的杂交亲和性。BC1代结荚率与粒数/荚的数据在所有回交后代中都是最小的，从BC2代后开始逐渐升高，同时BC2的种子千粒重在所有后代中是最大的。回交后代中的种子大小最终趋近于母本野芥菜。同一回交后代中的转基因植株与非转基因植株分离比与期望值1∶1一致，说明转基因的渐渗遵循孟德尔遗传规律。在所有的植物类型中，抽薹与开花期的Bt蛋白含量都高于4-5叶期与结荚期。虫试研究表明，转基因回交后代BC5中表达的Bt杀虫蛋白仍然足以杀死广食性的棉铃虫(Helicoverpa armigera)与专食性的小菜蛾(Plutella xylostella)。非转基因回交后代的植株、非转基因油菜以及野芥菜对虫子没有杀虫效果。杂交种F1到回交后代BC5代中的转基因植株对害虫的杀虫效果可能与转基因油菜类似。由于虫害与竞争作用被一致认为是决定野生种群发展动向的重要因素。为了评估转基因是否会通过渐渗作用入侵自然生态系统，本研究比较了不同竞争条件下、不同害虫压力条件下的BC5代转基因回交后代与非转基因回交后代的生长情况，包括BC5的生物量以及相关适合度参数。两种植株类型在转基因回交后代比例为0％，25％，50％，75％，100％的不同种植比例下混合种植，并分别施以三种不同虫害压力。结果发现，个体水平上来说，转基因回交后代的生物量与种子总重都显著高于非转基因回交后代个体。转基因回交后代植株在高转基因种植比例以及高虫害的条件下表现出了生长的优势，在此条件下将会促使种群成为转基因植株为主导植株的种群。不同植株类型的相互作用、虫害压力以及其互作关系在种群水平上的适合度参数都没有显著的变化，说明了抗虫转基因的渐渗没有影响到种群水平的生长，转基因渐渗后代有可能会在自然界中长期存留。本研究对于了解转基因从转基因作物到野生种的基因渐渗过程以及评估转基因作物释放到生态系统后的风险有一定的指导性意义。
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