转基因棉花能有效防御多种害虫、减少杀虫剂使用,因此在全世界被广泛种植。普通棉花在转入Bt基因后,通过表达Bt蛋白而杀死害虫。资源分配对策理论认为:植物的各种功能常常是有代价的。因此,转基因棉花在获得防御优势的同时,可能会引起其他功能的弱化,并带来一些预料之外的进化和生态影响。本文以在我国南方常见的两种普通棉花(品种1和品种2,分别用Z1和Z2表示)和它们的转基因棉花为实验材料,应用实验生态学方法,研究Bt基因转入对棉花机械防御、化学防御、营养状况、抗胁迫能力、生理特征和竞争能力的影响。　　 与普通棉花相比,2个品种转基因棉花的多酚类化合物含量和萜烯类化合物含量并没有显著降低。对品种1而言,转基因棉花的叶片硬度和单位面积叶重显著大于普通棉花。对品种2而言,转基因棉花的叶片硬度和单位面积叶重显著小于普通棉花。这些结果表明:机械防御与化学防御之间可能不存在负相关,转基因棉花通过多种防御机制有效抵御昆虫取食。另外,多因子胁迫降低棉花的叶片N含量,因而增大其C:N比。　　 2个品种转基因棉花的生物量显著小于普通棉花生物量,这表明转基因棉花抗虫能力的提高是以牺牲生长为代价的。然而,转基因棉花生物量降低幅度显著小于普通棉花,因而前者的抗胁迫能力强于后者。转基因棉花与普通棉花在叶绿素荧光和叶片水势方面也存在差异。棉花抗逆性随品种变化,因此基因型对棉花抗逆性具有重要修饰作用。　　 为了揭示转基因棉花的杂草性,将普通棉花和转基因棉花与6种当地植物构成成对竞争实验。结果表明,转基因棉花对本地植物的竞争效应小于或等于普通棉花对本地植物的竞争效应；相反,当地植物对转基因棉花的竞争效应强于本地植物对普通棉花的竞争效应。因此,转基因棉花的竞争能力小于普通棉花。　　 上述结果是在温室条件下获得的,因而还不能简单地外推到野外条件下。这些发现初步表明:转基因棉花可能不是一个很好的竞争者,但它具有强大的防御虫食能力和抗胁迫能力。