转植酸酶玉米对玉米螟和玉米象种群发生及其代谢生理的影响研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

我国是一个农业大国，畜牧养殖在国民经济中占有举足轻重的地位。玉米作为主要的饲料作物，占我国饲料用量的50%以上，每年需求量在3000万吨以上。就畜牧养殖业而言，我国每年以畜禽粪便形式损失的有机磷就高达250万吨之多，不仅造成了严重的环境污染，而且造成了我国磷资源的巨大浪费（熊建文等,2011）。磷是动物生长、发育和繁殖所必需的重要矿物元素。玉米籽粒中的磷大都以植酸磷（六磷酸肌醇及其盐类）的形式存在，而单胃动物体内缺乏能分解植酸的酶（即植酸酶）。植酸酶能将植酸磷降解成肌醇和无机磷酸，同时释放出与植酸（盐）结合的其它营养物质，从而能提高植物性饲料中磷的利用率，减少粪便中磷的排出量，对降低环境污染、提高畜牧养殖业效益具有重要意义（姚斌和范云六,2000）。

2010年，中国农业科学院研究人员将来源于黑曲霉的植酸酶基因整合到玉米基因组中并使其稳定表达（熊建文等,2011）。2009年11月27日中华人民共和国农业部通过了对转植酸酶基因玉米的生物安全认证（james,2009）。目前，对于转植酸酶基因玉米的研究较少，国内研究大多集中于对猪、鸡、鸭等禽畜类的影响（wangetal.,2011;maetal.,2013），且多数研究仅局限于温室或人工培养等环境控制条件下，自然开放环境中的研究较少。

参考文献：

2. 研究的基本内容和问题

本试验以转植酸酶基因玉米（简称转基因玉米）为研究对象，通过田间环境释放研究转基因玉米及其对照亲本主要害虫玉米螟种群发生及其生长和繁殖等影响，以及转基因玉米收获后储存期储粮害虫玉米象种群发生及其生长和代谢生理的影响，以期更全面地了解转植酸酶基因玉米大田生长季节和储存期害虫发生及其经济产量损失情况，最终服务于转基因玉米害虫管理，并为转基因玉米生态安全评估和粮食生产安全提供科学依据。

3. 研究的方法与方案

1.生长季节玉米田土壤理化性质测定

分别于拔节期和乳熟期进行土壤样品采集，采样时，用200cm3土钻在玉米植株间靠近植株5cm处钻取0-20cm耕土层，每个玉米品种设置3个小区（10m10m），每小区采用五点取样法各采集1土钻合并混匀作为一个样品。土样带回室内剔除土壤根系及有机残体后过40目筛后用于测定土壤有机碳含量、有机质含量、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾，以研究转基因玉米及对照亲本种植对土壤理化性质的影响。

2.生长季节玉米螟种群发生动态调查

4. 研究创新点

目前，对于转植酸酶基因玉米的研究较少，国内研究大多集中于对猪、鸡、鸭等禽畜类的影响，且多数研究仅局限于温室或人工培养等环境控制条件下，自然开放环境中的研究较少。本试验通过田间环境释放研究转基因玉米以及转基因玉米收获后储存期储粮害虫玉米象种群发生及其生长和代谢生理的影响，以期更全面地了解转植酸酶基因玉米大田生长季节和储存期害虫发生及其经济产量损失情况。

5. 研究计划与进展

1.2012年6月10月：山东省德州市宁津县转基因玉米野外试验基地进行玉米种植。

2.7月24日（拔节期）、9月24日（乳熟期）：进行土壤样品采集，土样带回实验室测定理化性质。

3.自6月24日玉米三叶期开始，每隔7天调查1次转基因玉米及其对照亲本大田玉米螟种群发生动态，至9月30日玉米收获前共计调查15次。