專利名稱：一種固體介質(zhì)花粉、其制備方法及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種固體介質(zhì)花粉，特別是涉及一種以蟲媒傳粉為主要傳粉方式的作物的固體介質(zhì)花粉。本發(fā)明還涉及制備所述固體介質(zhì)花粉的方法以及該固體介質(zhì)花粉在轉(zhuǎn)基因作物例如轉(zhuǎn)基因棉花的生態(tài)安全性評價中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
轉(zhuǎn)基因抗蟲棉種植面積逐步擴大。1998年，我國黃河流域開始推廣轉(zhuǎn)基因抗蟲棉， 當(dāng)年種植面積只占棉花總種植面積的5.4%。之后，轉(zhuǎn)基因抗蟲棉種植面積迅速擴大。其中，國產(chǎn)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的種植面積比例不斷提高。2004年國產(chǎn)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種種植面積首次超過國外品種，達到52.4%, 2005年達到64.8%, 2006年接近70 %，2007年超過80 %。 目前，我國抗病、抗除草劑、抗鹽堿、品質(zhì)改良等方面的轉(zhuǎn)基因棉花正在加緊研究開發(fā)之中， 不久就會投入生產(chǎn)應(yīng)用。轉(zhuǎn)基因育種一般是把親緣關(guān)系很遠的供體生物的一種或幾種功能基因轉(zhuǎn)入受體生物，對生物的影響遠遠超過了常規(guī)育種，既可以產(chǎn)生人們期望的新品種，又可能對生態(tài)環(huán)境具有潛在的負面影響。正因如此，各國在大力開發(fā)轉(zhuǎn)基因生物新品種的同時，對轉(zhuǎn)基因生物新品種的生態(tài)安全性評價也非常重視。在轉(zhuǎn)基因棉花品種大力開發(fā)和大面積種植的同時，其生態(tài)安全性問題也成為人們關(guān)心與爭論的焦點。其中，轉(zhuǎn)基因棉花基因漂移問題是目前的研究重點之一。轉(zhuǎn)基因棉花基因漂移是指外源基因通過花粉受精雜交途徑在非轉(zhuǎn)基因棉花及其野生近緣種的種群中進行擴散的過程。花粉傳播是轉(zhuǎn)基因棉花外源基因漂移的主要途徑?，F(xiàn)有技術(shù)中檢測花粉傳播的方法是將赤蘚紅B (也稱為藻紅B)溶解于水中，然后噴霧于花朵內(nèi)正在散粉的花藥上，使花粉被染色，再觀察被染色的花粉的傳播情況(王長永，劉燕，周駿，陳建群，欽佩.花粉介導(dǎo)的轉(zhuǎn)Bt基因棉花田間基因流監(jiān)測.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報， 2007，18 (4) =801-806.)。經(jīng)過大田試驗發(fā)現(xiàn)，使用此種方法不利于棉花散粉，也不利于傳粉昆蟲的活動，對花粉的自然傳播有不利影響。因此需要開發(fā)既不影響散粉，也不影響傳粉昆蟲活動，可以保證花粉自然傳播的檢測花粉傳播的方法，以評價轉(zhuǎn)基因作物例如轉(zhuǎn)基因棉花的生態(tài)安全性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種制備固體介質(zhì)花粉的方法，所述方法包括以下步驟(i)收集花藥，其是采集已經(jīng)明顯伸長和膨大、第二天將開花的花蕾，將花蕾中的花藥分離；(ii)收集花粉，其是在陰涼處攤開所述花藥，使其散粉，用篩子篩出花粉；(iii)染色花粉，其是使用赤蘚紅B溶液浸泡花粉一段時間，對花粉進行染色；以及(iv)晾干并篩粉，其是用濾紙過濾出所述染色的花粉、晾干、并用篩子篩出粉末狀的花粉，即得所需的固體介質(zhì)花粉。在本發(fā)明提供的制備固體介質(zhì)花粉的方法中，所述采集的花蕾可以為以蟲媒為主要傳粉方式的作物的花蕾，例如棉花、油菜、大豆、西瓜、蘋果、梨、石榴等作物的花蕾，優(yōu)選棉花花蕾，更優(yōu)選轉(zhuǎn)基因棉花花蕾；所述赤蘚紅B溶液的質(zhì)量百分比濃度為0. 25%-1%，優(yōu)選0. 5%;所述花粉與所述赤蘚紅B溶液用量的比例為1克花粉用100-200毫升赤蘚紅B溶液，優(yōu)選用150毫升赤蘚紅B溶液；所述浸泡花粉的一段時間為15-60分鐘，優(yōu)選30分鐘； 所述篩子為100目金屬篩子或者尼龍篩子。本發(fā)明還提供了由上述方法制備的固體介質(zhì)花粉。本發(fā)明還提供了由本發(fā)明的方法制備的固體介質(zhì)花粉在生態(tài)安全性評價中的應(yīng)用，其中使用所述固體介質(zhì)花粉檢測轉(zhuǎn)基因作物例如轉(zhuǎn)基因棉花的花粉擴散的距離和方向，從而可以研究轉(zhuǎn)基因作物例如轉(zhuǎn)基因棉花的基因漂移的規(guī)律。為了研究轉(zhuǎn)基因棉花的生態(tài)安全性，本發(fā)明通過下述方法檢測轉(zhuǎn)基因棉花花粉擴散的距離和方向于早上田間棉花花朵開始散粉時，用棉簽蘸取一定量本發(fā)明的固體介質(zhì)花粉，優(yōu)選約35mg，涂抹于田間棉花花朵的柱頭和花藥上，使其與棉田花朵的花粉混合。讓其自然擴散一段時間后，在涂抹過所述固體介質(zhì)花粉的棉花花朵周圍一定區(qū)域，用放大鏡查看該區(qū)域內(nèi)花朵是否有所述紅色的固體介質(zhì)花粉，并記錄具有所述紅色固體介質(zhì)花粉的棉花花朵相對于涂抹所述固體介質(zhì)花粉的棉花花朵之間的距離和方向。本發(fā)明通過在轉(zhuǎn)基因作物例如轉(zhuǎn)基因棉花的花粉上的人工輔助標記，研究轉(zhuǎn)基因作物例如轉(zhuǎn)基因棉花的花粉的擴散距離和方向，從而為轉(zhuǎn)基因作物例如轉(zhuǎn)基因棉花生態(tài)安全性評價研究奠定基礎(chǔ)。相對于現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明具有如下優(yōu)點本發(fā)明中使用赤蘚紅B溶液染色的花粉經(jīng)處理后為紅色干燥粉狀物，更接近花粉的自然情況，既不影響散粉，也不影響傳粉昆蟲活動，能夠更真實地反映轉(zhuǎn)基因棉花花粉的傳播情況。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種棉花花粉擴散距離試驗中所需要的固體介質(zhì)花粉及其快速制備方法，從而為轉(zhuǎn)基因棉花花粉的擴散研究提供理論和基礎(chǔ)。


圖1 研究棉花花粉擴散的距離和方向的田間試驗示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但它們不是對本發(fā)明的限定。本實施例所選的試驗田位于新疆維吾爾自治區(qū)喀什地區(qū)莎車縣塔尕爾其鄉(xiāng)轉(zhuǎn)基因棉花田。 所用棉花為轉(zhuǎn)CrylAc基因陸地棉(Gossypium hirsutum L.)中棉所43，棉花種植密度為 15000 株 / 畝。實施例1一、固體介質(zhì)花粉的制備本發(fā)明所述固體介質(zhì)花粉制備的一個實例如下(1)采集棉田中已經(jīng)明顯伸長和膨大、第二天將要開花的轉(zhuǎn)基因棉花的花蕾1500 朵，用鑷子將花蕾中的花藥分離，并收集所述花藥，在陰涼處攤開所述花藥使其散粉，用100目的分樣篩(廣州市宏達篩網(wǎng)廠生產(chǎn))篩出花粉，收集所述花粉備用；以及(2)將2. 5克赤蘚紅B (美國Amresco公司生產(chǎn))溶解于497. 5克蒸餾水中，配制成質(zhì)量百分比濃度為0. 5%的赤蘚紅B溶液，按1克花粉使用150毫升溶液的比例把花粉放入溶液中浸泡30分鐘，之后用濾紙過濾出花粉并晾干，使用100目的分樣篩(廣州市宏達篩網(wǎng)廠生產(chǎn))篩出花粉，即得所需的被染成紅色的粉末狀的固體介質(zhì)花粉。二、固體介質(zhì)花粉在轉(zhuǎn)基因棉花花粉擴散研究中的應(yīng)用1.試驗方法(1)本發(fā)明方法于當(dāng)日田間棉花花朵開始散粉時，在棉田中心選取5mX5m的區(qū)域。在此區(qū)域內(nèi)，用棉簽蘸取本發(fā)明所述的固體介質(zhì)花粉涂抹于所有當(dāng)日開放的花朵的柱頭和花藥上，使其與花朵內(nèi)的花粉混合。每朵花涂抹約35mg上述方法制備的固體介質(zhì)花粉。待其散粉7小時后開始調(diào)查此區(qū)域東、南、西、北四個方向1、3、5、7、10、15米處的花朵， 使用IOX放大鏡查看花朵內(nèi)是否有所述紅色的固體介質(zhì)花粉。每個方位上觀察30朵花朵， 記載每朵花的方位和花朵內(nèi)所含有的所述固體介質(zhì)花粉的粒數(shù)。(2)現(xiàn)有技術(shù)方法于當(dāng)日田間棉花花藥開始開裂時，在棉田中心選取5mX5m的區(qū)域。在此區(qū)域內(nèi)，用微型噴霧器將質(zhì)量百分比濃度為的赤蘚紅B溶液噴到所有當(dāng)日開放的花朵上。7小時后開始調(diào)查此區(qū)域東、南、西、北四個方向1、3、5、7、10、15米處的花朵，使用IOX放大鏡查看花朵內(nèi)是否有所述紅色的固體介質(zhì)花粉。每個方位上觀察30朵花朵，記載每朵花的方位和花朵內(nèi)所含有的所述固體介質(zhì)花粉的粒數(shù)。2.數(shù)據(jù)處理計算在每個方向和每個距離上所觀察的花朵中，含有所述紅色的固體介質(zhì)花粉的花朵所占的百分率和花朵中含有的所述紅色固體介質(zhì)花粉的粒數(shù)的平均數(shù)，計算公式為 某一方向或距離含有所述紅色的固體介質(zhì)花粉的花朵所占的百分率=該方向或距離含有所述紅色的固體介質(zhì)花粉的花朵數(shù)+該方向或距離觀察的花朵總數(shù)X100%;某一方向或距離花朵中含有的所述紅色固體介質(zhì)花粉的粒數(shù)的平均數(shù)=該方向或距離花朵中含有的所述紅色的固體介質(zhì)花粉的粒數(shù)+該方向或距離觀察的花朵總數(shù)X100%。使用EXCEL 2003和SAS 8. 0軟件進行方差分析，并使用DUNCAN新復(fù)極差法進行多重比較。3.結(jié)果與分析結(jié)果如下表1和表2所示。試驗當(dāng)天為當(dāng)?shù)禺?dāng)季常見的晴朗微風(fēng)天氣，試驗期間氣溫為25. 0 31. 60C，空氣相對濕度為39. 4 56. 9%，主風(fēng)向為西北風(fēng)，瞬時最大風(fēng)速為 2. 3米/秒。表1.不同方向的花粉傳播
權(quán)利要求
1.一種制備固體介質(zhì)花粉的方法，所述方法包括以下步驟(i)采集已經(jīng)明顯伸長、第二天將要開花的花蕾，將花蕾中的花藥分離；(ii)在陰涼處攤開所述花藥，使所述花藥散粉，用篩子篩出花粉； (ill)使用赤蘚紅B溶液浸泡所述花粉一段時間，對花粉進行染色；以及(iv)用濾紙過濾出染色的花粉、晾干、并用篩子篩出粉末狀的花粉，即得所需的固體介質(zhì)花粉。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述花蕾為以蟲媒傳粉為主要傳粉方式的作物的花O
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述花蕾為轉(zhuǎn)基因棉花的花蕾。
4.如權(quán)利要求1-3任一項所述的方法，其中所述一段時間為15-60分鐘。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述一段時間為30分鐘。
6.如權(quán)利要求1-5任一項所述的方法，其中在步驟(iii)中，所述赤蘚紅B溶液的質(zhì)量百分比濃度為0. 25% -1% ；所述花粉與所述赤蘚紅B溶液的用量比例為1克花粉用 100-200毫升赤蘚紅B溶液。
7 如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述赤蘚紅B溶液的質(zhì)量百分比濃度為0.5% ；所述花粉與所述赤蘚紅B溶液的用量比例為1克花粉用150毫升赤蘚紅B溶液。
8.通過權(quán)利要求1-7任一項所述的方法制備的固體介質(zhì)花粉。
9.如權(quán)利要求8所述的固體介質(zhì)花粉在轉(zhuǎn)基因作物生態(tài)安全性評價中的應(yīng)用。
10.如權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其中使用所述固體介質(zhì)花粉檢測轉(zhuǎn)基因作物例如轉(zhuǎn)基因棉花花粉擴散的距離和方向，來研究轉(zhuǎn)基因作物例如轉(zhuǎn)基因棉花的生態(tài)安全性。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種固體介質(zhì)花粉以及其制備方法和該固體介質(zhì)花粉在轉(zhuǎn)基因作物例如轉(zhuǎn)基因棉花的生態(tài)安全性評價中的應(yīng)用。所述固體介質(zhì)花粉為用赤蘚紅B溶液浸泡采集的花粉使其染色并晾干后過篩而制得的紅色粉末狀花粉。使用所述固體介質(zhì)花粉可以檢測轉(zhuǎn)基因作物例如轉(zhuǎn)基因棉花花粉擴散的距離和方向，從而可以研究轉(zhuǎn)基因作物例如轉(zhuǎn)基因棉花的生態(tài)安全性。
文檔編號A01H1/02GK102499061SQ20111034102
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者丁瑞豐, 劉建, 孔捷, 寧新民, 徐遙, 朱家輝, 李號賓, 李海強, 汪飛, 王冬梅, 王劍, 阿克旦 申請人:新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所