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1、 转双价抗虫基因棉花生存竞争能力检测技术评价指标 地方标准编制说明 1. 任务来源 1. 任务来源 在国内因无转双价抗虫基因棉环境安全检测评价技术标准，2009 年农业部立项转基因生物新品种培育重大专项课题中设立了转基因棉花环境安全评价技术子项，该子项由中国农科院棉花研究所牵头主持，任务分解成四项：外源基因漂移规律，对靶标病害的抗性，对非靶标生物的影响，生存竞争能力。 江西省棉花研究所是 转基因棉花环境安全评价技术 项目的协作单位之一， 承担 复合性状转基因棉花生存竞争能力评价技术的研究任务，并要求创建转双价抗虫基因棉花生存竞争能力检测技术标准和转双价抗虫基因棉花生存竞争能力评价标准各一项。
2、2. 编制基础 2. 编制基础 江西省棉花研究所张兴华研究员主持的研究团队从 2011 年2012 年， 在对转双价抗虫基因棉对棉花生物学特性的影响研究，转双价抗虫基因棉花栽培地抗虫、抗黄萎病生存竞争能力研究，转双价抗虫基因棉荒地生存竞争能力研究，转双价抗虫基因对棉花越冬能力的影响研究的基础上编制本标准。 3. 编制原则 3. 编制原则 编制本标准采用以下原则： 科学性原则： 我们是在对转双价抗虫基因棉竞争能力多方面试验研究中得出各项检测内容竞争性数据值的基础上来确定评价值指标。 目标性原则：本标准检测的标准指标评价目标：(1)转双价抗虫基因棉杂草化潜力；(2)转双价抗虫基因棉显示的生物学特性
3、在种植上的经济性和社会性在推广上的定位。 4. 制定本标准的必要性和意义 4. 制定本标准的必要性和意义 4.1 填补国内无转双价抗虫基因棉环境安全检测标准的空白 国内已有转抗虫基因棉、转抗虫基因水稻、转抗虫基因大豆、转抗虫基因玉米、转抗病基因水稻等环境安全检测技术标准(农业部 953 号公告-2007)、(NY/T 719-2003，720-2003，721-2003)，转基因抗病棉花生存竞争能力检测技术操作规程（DB36/T 660-2012）和转基因抗病棉花生存竞争能力检测技术评价指标（DB36/T 661-2012） ，但是在转双价抗虫基因棉花上尚无环境安全检测标准。在此，制定转双价抗
4、虫基因棉花生存竞争能力检测技术评价指标 可以填补国内转双价抗虫基因棉在环境安全检测技术标准上的空白。 4.2 环境保护上的需要 转双价抗虫基因棉作为转基因植物在环境风险方面大规模的环境释放可能会导致靶标生物和非靶标生物产生不利影响，外源基因可能在转基因植物与其野生亲缘种通过基因流而造成外源基因的扩散，而具有环境风险和食品安全问题，所以，制定转基因生物安全法规，对转基因生物进行安全性管理是国际社会的共识， 而转基因生物安全法规的实施和安全性管理的技术基础是如何评估和确定， 其可能对人体健康和环境产生的各种风险， 需要制定转基因生物安全检测的技术标准， 根据不同转基因植物和所转的不同基因作物环境风
5、险的特点针对性的制定科学的生态环境安全检测标准对于确保转基因产业的持续健康发展，保护生态环境是非常必要的。 4.3 国家及环保部门的要求 我国转基因生物安全管理由多个部门共同实施，包括环境保护部、农业部、国家林业局、国家质检总局、卫生部等。国务院在环境保护部设立了国家转基因生物安全办公室，在农业部设立了农业转基因生物安全管理办公室， 负责我国农业转基因生物的安全管理。 环境保护部具有生物技术环境安全管理方面的职能，负责全国转基因生物环境安全的监督管理。制定和实施转双价抗虫基因棉花生存竞争能力检测技术评价指标 ，将有效地为环境保护部、农业部、国家林业局、国家质检总局等部门开展国家转基因生物安全管
6、理提供技术支持， 为我国转基因生物产业的持续和健康发展提供技术保障， 具有十分重要的现实意义。 5. 本标准的适用范围 5. 本标准的适用范围 由于不同的外源基因表达不同的作用效果和对棉花原有的生物学特性影响不一， 所以本标准界定仅适用于转双价抗虫基因（Cry1Ac+Cry2Ab）棉。对于具有单一转外源抗病或抗虫或抗除草剂转基因棉均不适用，对于其他复合性状的转基因棉也不适用。 6. 技术要点说明 6. 技术要点说明 6.1 编制本标准研究用杂交抗虫棉品种 编制本标准研究用杂交抗虫棉品种为江西省棉花研究所研究出的，在江西大面积推广的赣棉杂 1号。 6.2 编制本标准研究用常规棉品种 编制本标准研
7、究用非转基因的常规棉品种为江西省棉花研究所研究出的， 在江西大面积推广的赣棉11 号。 6.3 生存竞争能力 在农业部已经发布的转基因生物安全相关标准中，有关生态适应性的术语定义只有生存竞争能力。 6.4 生存竞争能力检测 杂草是能够不断繁衍种族的一类植物，其具有 3 个基本特性：适应性、危害性和持续性。适应性是持续性的先决条件和前提， 而危害性是持续性的必然结果之一， 在人工生境中的持续性是杂草不同于一般意义上的野生植物和栽培作物的本质特征。 有鉴于此， 转双价抗虫基因棉花生态适应性以生存竞争能力和杂草化潜力两个方面的表现为依据。前者包含的内容有种子发芽势，发芽率，出苗率，株高，覆盖度，单株
8、成铃数，单铃重，单铃籽棉重，单铃皮棉重，种子野外越冬生存能力，种子室内越冬生存能力等。这些竞争能力，其强弱是判断植物适应性的主要因子。竞争能力强的植物较易在栖息地占据生存空间，并能够入侵和改变其它植物的栖息地。通过测定转双价抗虫基因棉在同一生长环境中的萌发，生长情况， 判断转双价抗虫基因棉与受体品种和当地常规棉品种相比是否具有更强的竞争能力， 从而判断杂草化的潜力。而后者包括种子出苗率，株高，生育进程，自生苗，单株吐絮铃瓣数，落粒性与延续能力有关的特性。 通过考察， 转双价抗虫基因棉能否在自然环境中自生繁衍是判断其是否具有杂草化潜力的关键因子。 评价方法和试验地的设计在两类条件即适宜环境(农田
9、)和自然环境(荒地)中进行： 第一步：主要以最适宜生长环境(农田)下试验观察，比较竞争能力。 第二步： 在荒地条件下进行。 该步骤仅在第一步完成后显示出转双价抗虫基因棉竞争能力显著提高的情况下才进行。 如果在适宜条件下，转双价抗虫基因棉没有表现出竞争能力和杂草化潜力的增强，那么，就可以推理判定在非适宜条件下也不会增强，就可以免除进行第二步骤的检测。因此，本标准中转双价抗虫基因棉的竞争能力检测内容在农田条件和荒地条件 2 类条件下分别就生存竞争能力、 杂草化潜力 2 个指标分别进行检测，可操作性好。 6.5 统计分析 在农田条件下的生存竞争能力检测采用生物统计中的方差分析，新复极差比较(SSR)
10、或最小显著性差异比较(LSD)，然后对竞争能力评价可以定性。 在荒地条件下的生存竞争能力检测由于会产生某个处理中某重复小区不出苗的情况而不能进行生物统计中的方差分析极差比较法评价， 一般只能采用百分数方法统计后自定差异显著性值来评价。 本标准根据研究，在荒地条件下棉生长势很瘦弱，差异值不大，为此自定 5 个百分点以内差异值为不显著，5 个百分点以上，10 个百分点以下差异值为显著，10 个百分点以上差异值为极显著，这样便于评价定性。 6.6 棉花覆盖度检测 在农业部 953 号公告-12-2007 转基因植物及其产品环境安全检测抗虫棉花第 2 部分生存竞争能力栽培地生存竞争能力测定棉株覆盖度为
11、“目测”估算。实际上目测估算的棉株覆盖度不准确。因为无标准测量值，人为误差很大。棉花覆盖度在上述国标中按目测法估算投影面积。据我们观察：棉株的投影面积随太阳升起而缩小，一天中午投影面积最小，而后投影面积又随太阳下落而渐渐变大。 所以用投影来估算覆盖度不准确。 实践中， 棉花在种植行上的覆盖率随植株长大而变大， 直至封行。之中有几个固定因素值：A、小区面积(长宽)；B、小区植株数；C、棉株冠直径。从这三个固定因素值我们可以用测量的方法准确计算出棉株在小区上的覆盖度： 先用游标卡尺逐株测出棉株冠直径， 求出平均值，然后用平均值半径的平方3.1416 得出棉单株冠面积(圆面积)，用单株冠面积小区植棉
12、株数得出小区总棉花株冠面积， 再用这个小区总株冠面积小区面积100=棉花实际覆盖度。 依靠游标卡尺测量计算出的覆盖度与目测估算法相比无疑是精确的。 6.7 检测所需年限 一般为一年， 如遇灾害性天气则需增加一年： 年份内在正常的气象天气条件下棉花受检品种通常能正常表现各自的品种特性， 在受检测一年期限内能提供正确的检测数据值来准确的评价受检测品种， 所以检测期限一年即可。但是，检测遭遇个别不正常的恶劣气象年份，如遇厄尔尼诺或拉尼娜气候引起的洪灾、长期高温干旱、长期阴雨低温等灾害性天气时，均不能使受检测棉花品种正常表现其品种性状，一年内检测不到棉花准确性状数据时则需延长一年检测，检测年限需两年。
13、 6.8 检测技术 本标准与转双价抗虫基因棉花生存竞争能力检测技术操作规程为关联的两个技术标准，互为对照应用。本技术规程中的检测技术请应用转双价抗虫基因棉花生存竞争能力检测技术操作规程中的检测技术。 7. 转双价抗虫基因棉生存竞争能力评价标准指标的研制和应评价的项目 7. 转双价抗虫基因棉生存竞争能力评价标准指标的研制和应评价的项目 （1）评价标准指标的研制：从转双价抗虫基因棉各项竞争能力小区试验获得数据，经方差分析显著性极差测验比较得出转双价抗虫基因棉与两个对照相比的竞争值和竞争平均值为评价标准指标， 按评价目标所需要的显著性与否限定竞争力“+”值或“-”值。在本标准中“+”代表竞争力强，
14、“-”值代表竞争力弱。如： “+”显著，代表竞争力显著的强， “-”显著，代表竞争力显著的弱， “+”极显著，就代表竞争力极强， “-”极显著，就代表竞争力极弱。 （2）应评价的项目：评价转双价抗虫基因棉种植的可行性，需要转双价抗虫基因棉和两个对照的一系列农田生态条件下生物学特性试验数据，其范围是：越冬竞争力，生育性状竞争力，生物学特性竞争力，产量性状竞争力，纤维品质竞争力；评价转双价抗虫基因棉杂草化潜力的环境风险目标，需要转双价抗虫基因棉和非转基因常规棉对照一系列荒地自然生态条件下生物学特性试验数据， 内容是： 出苗竞争力，株高竞争力，棉生育进程竞争力，单株吐絮铃瓣数量竞争力，吐絮瓣落粒性竞
15、争力，自生苗数竞争力。 8. 农田生态条件下转双价抗虫基因棉种植可行性评价竞争优势值标准指标的制定方法 8. 农田生态条件下转双价抗虫基因棉种植可行性评价竞争优势值标准指标的制定方法 以总成铃数为例：栽培地常规耕作试验，转双价抗虫基因棉总成铃数为 1246491 个/hm2，常规棉对照为 948857 个/hm2。转双价抗虫基因棉与常规棉比较，竞争优势力差值为+297634 个/hm2增铃数显著。根据推广种植可行性的评价目标要求， 转双价抗虫基因棉总成铃数高于常规棉对照属于好的正面竞争优势值，其指标可以不受限制，因此没有必要限定，限定的应该是负竞争优势，即“-”值不能达到测验上显著就可。 其余
16、类推。 9. 荒地条件下的转双价抗虫基因棉杂草化潜力评价竞争优势值标准指标的制定方法 9. 荒地条件下的转双价抗虫基因棉杂草化潜力评价竞争优势值标准指标的制定方法 以吐絮瓣落粒率为例： 荒地试验越年后调查得到， 转双价抗虫基因棉 3cm 深播处理吐絮铃瓣落粒率为 0，常规棉对照 13.33%。转双价抗虫基因棉与常规棉对照相比落粒率低 13.33 个百分点，优势值为负值，测验极显著。按杂草化潜力目标评价的要求，转双价抗虫基因棉吐絮落粒性低于常规棉对照，杂草化潜力低，属正面性状，所以负值可以不限。相对“+”值，属转双价抗虫基因棉与对照比较后的竞争优势值，其值越高杂草化潜力就越大，这种“+”值按杂草化潜力的评价目标来说，属于负面性状，评价上必须限定标准指标，在测验上不能达到“+”显著。 “+”代表竞争力强， “-”代表竞争力弱。 10. 与国内外现行标准的关系 10. 与国内外现行标准的关系 目前，我国已经发布转基因生物安全标准的部门包括农业部、国
