近年来,随着基因工程的飞速发展,转基因作物的安全性问题已成为国际社会关注的热点,同时转基因作物的安全性评价也是其能否顺利推广的关键所在。本课题在前期研究获得转Cry1Ac-2A-gna基因甘蔗,并筛选出优良株系Bt2、Bt17的基础上,对抗虫基因甘蔗Bt2、Bt17株系进行初步安全性评价。获得抗虫转基因甘蔗T-DNA插入侧翼序列,分析Cry1Ac及gna在抗虫转基因甘蔗后代中能否稳定遗传,从转录和翻译水平分析外源基因的表达;测定抗虫转基因甘蔗的农艺性状,并对其抗虫性进行分析;通过检测外源基因水平漂移情况、测定土壤理化性质及土壤酶活性,对其环境安全性进行初步评价,旨在为抗虫转基因优良株系Bt2、Bt17的环境释放及顺利推广奠定基础,对发展我国甘蔗生产、促进经济建设具有重要现实意义。本课题主要研究结果如下:1.明确抗虫转基因甘蔗优良株系Bt2、Bt17的分子特征。Southern Blot结果显示外源基因成功整合到T3代Bt2、Bt17抗虫株系中,并且以单拷贝的形式插入甘蔗基因组,说明Cry1Ac及gna基因在抗虫转基因甘蔗T3代无性繁殖中并未发生丢失;获得抗虫转基因甘蔗优良株系Bt2、Bt17的T-DNA插入侧翼序列;分析外源基因在两株系中的相对表达量,发现在Bt2、Bt17 T3代根、茎、叶中均有CrylAc及gna的表达,并且Cry1Ac基因的表达量都高于gna,外源基因在茎中的相对表达量最低的结果与T0-T2代基本一致,Bt2株系中gna的相对表达量在叶中最高的结果与T0-T2代一致;ELISA分析表明Cry1AC蛋白的表达量在两个抗虫转基因株系中都高于GNA,结果与RT-qPCR一致。说明抗虫转基因甘蔗优良株系Bt2、Bt17基本能够稳定遗传。2.测定抗虫转基因株系Bt2、Bt17 T3代的部分田间农艺性状,其中抗虫转基因株系的有效茎数显著高于对照,产量方面Bt17极显著高于对照。其他农艺性状与对照相比并无差异。同时对转基因甘蔗的抗虫性进行评价,发现转基因抗虫株系的虫孔密度及枯心率均低于非转基因对照组,反映了抗虫转基因甘蔗具有生产价值。3.对抗虫转基因甘蔗进行初步环境安全性评价。检测抗虫转基因株系Bt2、Bt17外源基因漂移的情况,发现外源基因并未漂移到土壤微生物及杂草中,说明目前并未发生外源基因的漂移;抗虫转基因甘蔗不影响根系土壤pH值、土壤含水量、土壤蔗糖酶活性:Bt2不影响土壤磷酸酶活性,Bt17土壤酸性磷酸酶活性显著高于对照38.59%,土壤中性磷酸酶活性显著高于对照30.36%,土壤碱性磷酸酶活性显著低于对照65.65%,说明抗虫转基因甘蔗不会影响根系土壤蔗糖酶活性,但可能会影响土壤磷酸酶的活性。