转基因香石竹环境安全评价中间试验的田间试验设计及栽培管理方法技术

本发明专利技术公开了一种转基因香石竹环境安全评价中间试验的田间实验设计及栽培管理方法，首先将转基因香石竹和对照品种非转基因香石竹插条扦插于生根基质中生根，然后将生根幼苗移栽于双层塑料大棚中，通过合理的田间栽培管理措施，为转基因香石竹和对照品种的生长提供合适的环境条件，测定其主要农艺性状，最后比较所述转基因香石竹与对照品种是否存在差异。本发明专利技术是国内首例提出的转基因花卉－转基因香石竹中间试验的田间试验设计和栽培管理方法，该方法为研究转基因香石竹的环境安全评价提供了重要研究依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属转基因植物环境安全评价
，具体涉及一种采用试验小区排列方 式、农艺性状为主要指标的田间试验测定方法，特别是涉及一种转基因香石竹环境安全评 价中间试验的田间试验设计及栽培管理方法。
技术介绍
香石竹(Dianthus caryophyllus L.)，又名康乃馨，为石竹科石竹属多年生草本 植物，是当代世界最主要的切花品种之一。其生产面积和销售量居切花品种之首，全球生产 总面积已达8700多公顷。尽管传统育种技术在香石竹遗传改良方面取得了显著成就，但仍 不能满足当前生产优良香石竹品种的需求。随着生物技术的发展，以基因工程技术为核心 的现代分子育种技术已经成为香石竹育种的重要研究方向。但研究表明转基因植物有可能 存在一定的安全隐患，许多国家在批准转基因植物投放市场之前，都要对其食用安全性和 环境安全性进行评价。由于香石竹为非食用植物，因此对转基因香石竹的安全评价可以重 点集中到环境安全性评价上来。澳大利亚Florigene公司和日本Suntory公司从杂交矮牵牛中克隆到二氢黄酮 醇-4-还原酶基因(Dihydroflavonol-4-Reductase，DFR)基因和类黄酮-3'，5'-羟基化 酶基因(Flavonoid-3'，5' -Hydroxylase, F3，5，H)基因，构建载体 pCGP1470 并通过农 杆菌介导转化白色的香石竹品种FE 123，经筛选获得了花色呈蓝紫色的转基因香石竹。月 之霓裳(Moonshade)、月之伊人(Moonlite)是其中的两个品系。按照国务院颁布的《农业 转基因生物安全管理条例》的规定，转基因植物品种在进入商业化生产之前必须要经过中 间试验这一环节。通过中间试验，可以观察转基因植物的基本生长情况、检测目标性状的表 达，从而初步评价转基因植物的环境安全性。迄今为止，中国对转基因花卉的环境安全性评 价还没有形成统一的标准，对于花卉环境安全评价的指标和具体做法，还没有统一的要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种。其中，转基因香石竹环境安全性评价中间试验的田间试 验通过随机区组设计、测定主要农艺性状指标及合理的栽培管理方法，为转基因香石竹的 环境安全评价提供技术支持。本专利技术的转基因香石竹环境安全评价中间试验是在中国进行 的第一例转基因花卉中间试验，因此本专利技术可以作为案例，为建立转基因花卉的环境安全 评价标准提供参考依据。本专利技术是通过以下技术方案来实现的本专利技术的，首先将转基因香石竹和对照品种非转基因香石竹插条扦插于生根基质中生根，然后将生根 幼苗移栽于双层塑料大棚中，通过合理的田间栽培管理措施，为转基因香石竹和对照品种的生长提供合适的环境条件，并采用随机区组方式种植转基因香石竹和对照品种，测定其 主要农艺性状，比较转基因香石竹与对照品种是否存在差异。具体包括以下步骤(1)将转基因香石竹和对照品种插条扦插于生根基质中生根，生根基质中珍珠岩 与泥炭土的体积比为1 1。生根基质放于培养箱中，温度设置为白天16h，20°C 士2°C; 夜间8h，15°C 士2°C。待转基因香石竹和对照品种生根后，移栽于试验基地的双层大棚中。 栽培土壤中砻糠灰、珍珠岩、复合肥、骨粉、泥炭土的体积比为4 4 1 1 4，土壤经翻 耕、甲醛消毒。田间试验采取随机区组设计，共9个小区。每小区长1. 2米、宽1米，行列间距均 为0. 2米。田间种植方式参见图1。所述的双层大棚位于上海市农科院白鹤基地(农业部转基因植物环境安全评价 试验基地)封闭围墙内。围墙高2.5米，宽0.2米。大棚北面一侧是水渠。试验大棚外设 有防虫网以防止昆虫进入。塑料大棚使用双层薄膜，将大棚与其他试验田隔离，既可以保温 又可以达到物理隔离的目的。大棚周围500米内清除香石竹近缘种属，以达到生物隔离的 目的。 (2)将转基因香石竹和对照品种移栽到苗床中。每个苗床内部按随机排列方式对 各个品种进行移栽定植。移栽以浅栽不倒为宜，浇足定根水。待株高到达20厘米时，架设 支撑网，使每株幼苗固定在一个网格之内，防止茎秆倒伏、影响开花。第一层网离畦面约15 厘米，其它各层网之间相距约20厘米。张网后要经常不断地将长高的枝条，按生长垂直方 向引扶到网格中，以保持茎枝挺直生长。引扶工作在中午或下午温度升高后进行，此时枝条 发软，不易折断。统计转基因香石竹和对照品种在扦插生根和移栽生长过程中的存活率。(3)摘心是栽培的基本技术措施之一。在定植后进行1-2次摘心处理，摘心后从留 下的节处生长侧枝。第一次摘心在定植后3-4周、植株长到6-7节以上时进行。基部第6-7 节处摘去茎尖；第二次摘心在第一次摘心而生长的侧枝上，摘心位置在第2-3节处，选择晴 天出太阳时摘心。将摘下来的茎、叶、侧枝集中保存，并对销毁处理过程拍照记录。统计转 基因香石竹和对照品种的主要农艺性状，包括植株高度、植株茎粗、叶片长度、叶片宽度、叶 片厚度，并比较其是否存在差异。统计转基因香石竹和对照品种的分蘖侧枝数，比较其是否 存在差异。(4)将主茎的花苞摘掉，利于生长更多的侧枝。尽可能选择晴天出太阳时摘花苞。 将摘下来的花苞集中保存，并对销毁处理过程拍照记录。统计转基因香石竹和对照品种的 主要农艺性状，包括花的直径、花瓣数目、花瓣长度、花萼数目、花柱数目、雄蕊数目、花柱长 度、花冠高度、花期、花粉活力等，并比较其是否存在差异。在冬季、夏季，不采收植株，比较 转基因香石竹和对照品种的越冬能力和越夏能力。(5)栽培管理方法①定植时浇足定根水，以后见干浇水。植株花芽分化后适当增加浇水量。浇水在 上午进行，利于植株上的水分尽快蒸发。浇水用量不宜过多，以能湿润到土层以下30厘米 为宜。记录每次浇水时间和浇水量。②基肥以磷肥和钙肥为主，施入后与土壤充分混合。本专利技术中采用液肥追肥，施肥 方式是定植后使用腐熟后的豆饼水与无机肥(KNO3 KH2PO3 H3BO3 MgSO4 Ca(NO3)2 = 1:1:1:3: 3，体积比)混施，薄肥勤施，一般7-10天施肥一次。每次施肥前应停止灌溉，让土壤略干些，以利于肥料的吸收。盛花期适当增加施肥量。记录每次施肥的时间和用里。③通过搭盖遮荫网、开空调等措施调节大棚内温度、湿度，使之满足生长发育需求。每天记录大棚内的温度、湿度。④常见病虫害防治常见病害有叶斑病、灰霉病、细菌性萎蔫病、细菌性立枯病等； 主要虫害是蚜虫、红蜘蛛、蓟马、夜蛾等。防治措施注意室内通风透光，降低湿度；发现病株及时清除；每隔15天左右喷一 次75%的百菌清可湿性粉剂500倍液，连喷2至3次。(6)试验数据测定、统计与分析①花粉活力测定将采集的花粉采用醋酸洋红(购于国药集团化学试剂有限公司)染色，测定花粉 活力。通过醋酸洋红染色对花粉的活力进行鉴定。有代谢活动的细胞会积聚洋红色素并 染上暗红色。上午采摘各品种盛花期的花朵，在室内用镊子摘下花药，放入小瓶内，在载玻 片上将花药捣烂，用解剖针把花粉粒挤出，加一滴0. 5%或1 %醋酸洋红，室温20°C，避光染 色10分钟，有代谢活动的细胞会染上暗红色，放大100倍计算染色的细胞。每次观察取3 个视野，每个视野不少于30粒花粉。根据着色情况判断花粉的生活力。染成红色的花粉， 其生活力强，淡红色本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转基因香石竹环境安全评价中间试验的田间试验设计及栽培管理方法，其特征在于，首先将转基因香石竹和对照品种插条扦插于生根基质中生根，然后将生根幼苗移栽于双层塑料大棚中，通过合理的田间栽培管理措施，为转基因香石竹和对照品种的生长提供合适的环境条件，测定其主要农艺性状，最后比较转基因香石竹与对照品种是否存在差异。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，潘爱虎，贾军伟，唐雪明，赵凯，朱宏，白蓝，王慧，
申请(专利权)人：上海市农业科学院，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]