文莹.doc

1、学科门类（一级学科） 项目编号 ： 自然科学类：重点/一般 天津农学院大学生科技创新活动项目 申报书 项目名称： 天津棉花栽培品种转抗虫基因研究 申 请 者： 文莹 贺刚 康小燕 邢燕玲 指导老师： 裴忠有 施利利 所在系（盖章）： 农学系 联系电话： 15922282275 申请日期： 2009-3-16 天津农学院大学生科技创新活动领导小组二00九年制填 表 说 明一、填写申请书前，请先查阅天津农学院大学生科技创新活动项目管理办法。申请书所列内容必须实事求是，逐项认真填写，表达要明确严谨。对于填写内容含糊不清、不合要求、手续不全及字迹潦草的申请书不予受理。二、研究课题名称要确切反映研究课题

2、的内容，字数最多不超过26个汉字。三、表中的“学科名称”及“学科代码”必须按国家技术监督局1992年11月发布的国家标准“学科分类与代码”（GB/TI374592）的三级学科及代码填写；封面总编号由天津农学院大学生科技创新活动领导小组统一填写。 四、“资助类别”、“外语程度”各栏目中，请从提示符A、B、C中选择，并填写在其后空格内。五、申请书中有关栏目（简表除外）填写不下时可另附纸说明。六、申请评审书用A4纸打印，报送一式三份，并于左侧装订成册。按通知要求如期报天津农学院团委，过期不予受理。申请者的承诺：我承诺对本人填写的各项内容的真实性负责，保证没有知识产权争议。如获准立项，我承诺以本表为有

3、约束力的协议，遵守天津农学院的有关规定，按计划认真开展研究工作，取得预期研究成果。成果所有权归属天津农学院。 申请者（签字）： 2009年3 月16日一、简表研究课名称天津棉花栽培品种再生体系建立及转抗虫基因初步研究学科名称作物遗传育种相关学科资助类别A：重点B：一般A学科代码090102学科代码申请金额元起止年月2009年4月-2010年12月申请者姓名贺刚性别男民族汉出生年月1988年2月所在系入学时间职务农学系2007年9月班委从事专业种子科学与工程外语语种1：英语程度A 一般；B 四级； C 六级B语种2：程度A 一般；B 四级； C 六级通讯方式固定电话：手机：13752494498

4、指导教师情况姓名年龄职称（学历）从事专业联系方式裴忠有41教授（博士）作物遗传育种13920051239施利利33高级实验师（硕士）作物遗传育种81801880课题组总人数本科生硕士生指导教师职称合作单位数44教授课题组主要成员基本情况姓名性别年龄学历专长所在系签名文莹女21本科农学系贺刚男21本科农学系康小燕女21本科农学系邢燕玲女22本科农学系二、对研究课题目的、意义的简要说明1.研究的目的、意义、内容和成果的预计去向。（包括本课题组所要解决的科学问题、理论上的科学价值或预见在应用中对经济建设的影响棉花是重要的经济作物和战略物资，在国民经济中占有重要地位。我国植棉历史悠久，经历2000多年

5、，特别是新中国建立后，结合现代农业科技，棉花生产取得了历史性的发展。当今我国已成为世界最大产棉国之一，对世界植棉业有着举足轻重的影响。长期以来，棉花的虫害在世界各地对棉花生产造成严重损失，一直是威胁和制约棉花生产的主要因素，必须不断寻求新的防治技术来控制虫害。据国际粮农组织估计全世界棉花产量因害虫造成的损失达16%。化学农药防治害虫不仅增加了植棉成本，而且还造成环境污染、破坏生态平衡和引起害虫抗药性增长。因此，世界各国都十分重视棉花害虫防治措施，而培育和种植抗虫棉是控制棉花害虫为害、减少环境污染、保持生态平衡最为经济有效的途径。所以，在棉花育种工作中，除了重视棉花品种的高产优质与抗病性外，品种

6、的抗虫性也愈来愈受到重视。培育和种植抗虫棉花品种作为棉花害虫综合防治的技术措施之一，具有省工节本，投入小，效益高，而且不污染环境，对人畜安全等优点，在生产上有着良好的应用前景。棉花的抗虫育种历史较短。20世纪50年代开始抗虫育种。70年代以来，抗虫资源的筛选、抗虫性鉴定、抗虫机理的研究和抗虫品种的选育方面取得了一定的进展，但是因为抗虫资源的缺乏，抗虫资源的已经远远不能满足抗虫育种的要求，并且常规育种由于育种年限比较长，要选育一个抗病新品种相对比较困难。进入80年代后，随着转基因在育种上开始应用，转基因抗虫棉的研究也进入一个重要时期。转基因抗虫棉投入少、效益高，有助于农民增收。统计数据表明，转基

7、因抗虫棉可以减少80%左右的农药使用量，节约了劳动力，降低了生产成本。另外，还可有效减轻农民的劳动强度，大幅度减少人畜中毒事故的发生。使用转基因抗虫棉，生态效益显着，可减少60%-80%的农药用量，自然天敌种群数量增加20%-40%。棉花的主要害虫是棉铃虫和红铃虫等鳞翅目害虫，而B.t基因产物：毒性蛋白对棉铃虫和红铃虫具有特异毒杀能力。目前己商品化的转基因抗虫棉主要为转Bt基因抗虫棉。Bt基因是在苏云金芽抱杆菌（acillus thurngensis spp. Kurstaki)中编码伴抱晶体蛋白基因。苏云金芽抱杆菌分泌的芽抱杆菌伴抱晶体被昆虫取食后经过蛋白酶水解变成可溶性的活性毒素。活性毒素

8、与昆虫中肠上表皮细胞表面的高亲和力位点相结合，打乱细胞的离子调节与渗透压平衡，导致昆虫细胞裂解，影响昆虫进食导致死亡。目前，用于基因转化的Bt基因已经去除杀虫蛋白的非活性编码区，保留了编码毒素蛋白活性区的约1800个核普酸。这些杀虫基因主要为CryLA(b), CrylA(c)基因和以它们两者为基础的人工合成的杂合基因，它们产生的杀毒晶体蛋白对鳞翅目以及鞘翅目昆虫具有极强的特异毒杀能力。Bt基因的成功改造和转化是棉花开展转基因抗虫育种的一个里程碑。天津是华北平原主要棉花种植区，棉花栽培面积达90万亩，现有棉花栽培品种达20多个，抗虫能力比较差，每年棉花中耕管理需要喷施大量农药控制棉花的虫害，一

9、方面会造成环境污染，破坏生态平衡，另一方面，需要投入大量的劳动力和农药的花销，也给人的身体健康带来危害，这样使得百姓的收入明显减少。抗虫转基因育种已经成为节省劳动力，解决环境污染和农民增收的主要技术。随着国家对转基因育种的高度重视，国家科委出台了转基因重大专项项目。目前，国家重点支持的我国棉花转基因专项第一批项目刚刚启动。作为地方政府，天津农业局与中国农业大学刚刚合作建立了“天津转基因棉花技术工程中心”，这标志着从中央到天津对棉花转基因项目的高度重视。本课题针对天津棉花生产的实际情况，采用农杆菌介导和基因枪方法将B.t基因转入天津栽培棉花品种中，以便使棉花栽培品种高度抗虫，解决天津棉花的生产实

10、际问题。本课题所培育出的抗虫棉新品种经过田间释放实验后，将用于天津和周边地区棉花生产上。2.研究课题所涉及的学科领域、国内外达到的水平，存在的主要问题，本课题的学术思想、立论根据、主攻关键及创新之处。本课题主要研究棉花抗虫转基因，涉及到细胞工程、基因工程、分子生物学、植物保护以及作物育种技术等学科领域。1996年转Bt抗虫棉进入商品化生产以来，Bt抗虫棉的种植面积迅速扩大，2000年全球棉花面积的20%为转Bt抗虫棉花。美国2001年转基因抗虫棉面积己达到棉田的74%。我国19%年开始试点种植转Bt抗虫棉，1997约0.3万公顷，1999年达55万公顷，2001年的种植面积己超过160万公顷，

11、占我国棉田面积的35%左右;2002年的种植面积达到194.3万公顷，占我国棉田面积的48.8%。转Bt抗虫棉的推广应用，有效地控制了棉铃虫的暴发为害，在减少治虫70%80%的情况下不影响产量，同时可节约农药60%80%口这对降低棉花生产成本、增加农民收入、减轻环境污染，实现我国棉花生产的可持续发展具有重要意义。然而，针对天津市现有棉花栽培品种，抗虫能力较差，每年因虫害减产13%以上，给棉花生产造成了很大的危害，同时大面积使用剧毒农药，对环境造成污染，影响生态平衡，同时也给人畜健康带来危害，本课题针对天津棉花生产的现状，开展棉花转抗虫基因育种工作，为天津市的棉花稳产高产优质打下坚实的基础。本课

12、题的学术思想：立足天津，为天津都市沿海现代化农业服务，服务三农，以棉花经济作物为研究对象，以高新技术来改造棉花品种。立题根据：国家、天津对转基因棉花非常重视，国家最近刚刚启动了转基因棉花转基因专项，同时天津市农业局与中国农业大学共同建立了“天津转基因棉花技术工程中心”，这两件大事给我们启示，转基因育种的新时代已经到来了。本课题主攻关键：建立多个品种棉花的高效再生体系；建立高效农杆菌介导转化体系和基因枪转化体系；建立一套抗虫棉的检测体系。本课题创新点：高效再生体系的建立；转基因新品种的选育；高效的抗虫基因3、预计成果（包括拟达到的技术经济指标、成果名称和提交成果方式等） 本课题经过一年半时间的研

13、究，预期获得棉花高效再生体系或转基因抗虫棉，通过加代获得纯合转基因新品种可以在生产上用，预期提交成成果方式发表文章1-2篇。三、课题研究的工作方案及工作条件1、课题研究拟采取的措施、技术路线、进度安排；拟采取的措施： 棉花种子脱壳，消毒处理； 组织培养，包括高效诱导、分化、再生苗，建立高效再生体系； 农杆菌或基因枪遗传转化B.t基因；获得抗性愈伤；获得转基因苗； 转基因苗的抗性鉴定。技术路线：种子高效愈伤诱导高效植株再生高效再生体系建立愈伤诱导种子农杆菌转化转基因植株获得 （基因枪转化） 生产应用 加代纯合 检测进度安排：2009.042009.10 再生体系的建立 2009.102010.0

14、8 转基因植株获得 2010.082010.12 检测及南繁加代2、课题组已经具备的工作基础、实验室条件及学校可提供的其它条件。课题组的申请者已学习过遗传学等学科，对细胞组织培养、转基因及分子生物学技术有较多的了解；并且作物遗传育种重点实验室拥有从事该项研究所需的先进的仪器设备、各种实验材料、药品；本课题组拥有抗棉铃虫Bt杀虫基因；指导老师具有多年从事转基因育种工作的基础，同时与种子公司合作，提供栽培品种，为该课题的顺利开展打下了坚实基础。四、申请课题经费预算表申请资助经费额：3000 （元）自筹经费额： （元）序号科目经费（元）依 据 或 说 明1合计300002图书资料费500购买相关图书，网上查阅相关资料，发表文章3调研差旅费1000到试验田调查、取样4设备使用费500使用仪器设备5咨询费6印刷费500复印资料，打印资料7其它26000购买药品费、检测费用五、指导教师意见 该小组同学，志同道合，具有团队意识。课题立意明确，科研思路清晰，具有一定从事该方面的研究的知识积累，具有一定的创新性，能够获得预期的研究成果。建议立题 指导教师（签字）： 年 月 日六、系级学术委员会审核意见系级学术委员会主任（签字）： 所在系（盖章）： 年 月 日七、专家指导委员会意见 专家指导委员会主任（签字）： 年 月 日 八、领导小组审批意见 组长（签字）： （盖章）：年 月 日