外源基因能否在转基因植物中稳定表达是影响转基因植物应用前景的重要因素。研究表明,许多情况下外源基因整合进目的植物基因组后,其表达与稳定性和转基因的失活与沉默有关;外界的环境条件和植物的生长发育通过影响外源基因的失活与沉默而影响外源基因的表达与稳定性。转Bt基因三倍体毛白杨于2002年种植,经过6年的田间栽植,杨树体内转Bt基因是否仍然存在并且表达如何,均是普遍关心的问题。本文对6a生转基因三倍体毛白杨中杀虫毒蛋白的表达及其抗虫稳定性进行了研究,旨在探索外源基因在成年树木中的表达差异和稳定性,为选育出高效抗虫优良无性系提供依据。1经过6年的田间栽植,对转基因株系再次进行PCR等分子生物学检测,初步证明外源基因在杨树基因组中稳定存在。2以成树转基因株系叶片对杨扇舟蛾Clostera anachoreta (Fabricius)和舞毒蛾Lymantria dispar (Linnacus)幼虫进行室内饲虫试验。结果表明:在检测的19个转基因株系中,分别有63.15%和31.58%的株系对舞毒蛾和杨扇舟蛾幼虫表现出高抗性(校正致死率超过80%);转基因株系可明显抑制存活幼虫生长发育,且饲养幼虫发育存在显著差异;以成树转基因株系叶片饲养美国白蛾Hypanthia cunea (Drury)老熟幼虫(从4龄开始饲养),结果表明在参试的9个转基因系号中,同一系号不同龄期的死亡率不同,各个转基因系号对5龄和6龄幼虫均有较高的致死率。其中7个系号对幼虫校正致死率超过80%。6a转基因株系饲养美国白蛾的幼虫虫体重、体长、排粪量、平均蛹重和化蛹个数明显低于对照。3对不同树龄转基因株系叶片饲养杨扇舟蛾C. anachoreta和舞毒蛾L.dispar幼虫致死率分析结果表明:在检测的19个转基因株系中,1a幼树有11个株系对杨扇舟蛾1龄幼虫的致死率在50%以上,而6a成树对杨扇舟蛾1龄幼虫致死率在50%以上的只有1个株系;1a和2a幼树对杨扇舟蛾高抗株系均占总参试系号的47.37%,6a成树仅为31.58%。6a成树对杨扇舟蛾高抗株系明显低于幼树,幼树对杨扇舟蛾抗虫性较稳定。对舞毒蛾的致死率表现出相同的趋势;不同树龄转基因株系饲养的幼虫发育存在明显差异,成树叶片饲养杨扇舟蛾幼虫的虫体重和虫体长均较幼树叶片饲养的大;转基因株系在前两年间抗虫性表达上比较稳定,经过6年的田间生长,抗虫性有减弱趋势。4对外源基因表达相关分析表明,幼树和成树杨扇舟蛾幼虫致死率与其生长发育达到极显著相关,即幼虫发育慢的系号,致死率也高。不同年份相关分析表明,不同转基因株系对同种虫种及不同虫种间死亡率存在极显著相关,但成树与幼树之间的决定系数明显比幼树之间决定系数低;ELISA检测结果表明,转基因植株对害虫的杀虫效果与Bt毒蛋白的表达量存在显著相关,表明Bt毒蛋白在抗虫效果中占有重要地位。幼虫致死率与转基因株系生长情况之间相关性不显著,表明外源基因插入的位置与生长情况无关。