張祥，胡大鵬，李遠，張麗雅，王劍，陳源，陳德華

（揚州大學江蘇省作物遺傳生理重點實驗室，江蘇揚州 225009）

土壤水分虧缺對Bt棉鈴殼殺蟲蛋白表達的影響

張祥，胡大鵬，李遠，張麗雅，王劍，陳源，陳德華

（揚州大學江蘇省作物遺傳生理重點實驗室，江蘇揚州 225009）

【目的】研究土壤水分虧缺對Bt棉殺蟲蛋白含量及Bt基因表達、氮代謝酶活性的影響，為Bt棉抗蟲性安全表達提供理論參考?！痉椒ā?014—2015年以Bt棉常規(guī)品種泗抗1號、雜交種泗抗3號為材料，采用盆栽法，2014年設置5個土壤水分處理：G1、G2、G3、G4和CK，其土壤含水量分別為最大持水量的15%、30%、45%和75%。2015年設置4個處理：G2、G3、G4和CK。觀察土壤水分虧缺對盛鈴期Bt棉鈴殼殺蟲蛋白含量影響。所有處理于盛花期前10 d控制澆水，如遇下雨，將處理盆缽移入室內(nèi)。使用WET土壤三參數(shù)速測儀監(jiān)測土壤水分，用稱重法控制土壤水分，即當監(jiān)測發(fā)現(xiàn)土壤水分低于設計值時，于早晨、中午、傍晚進行定量補水。2015年進一步研究水分虧缺對Bt基因表達量、氮代謝相關合成酶（硝酸還原酶和谷氨酸丙酮酸轉氨酶）活性、分解酶（肽酶和蛋白酶）活性的影響?！窘Y果】與對照（土壤含水量為最大持水量75%）相比，泗抗1號和泗抗3號鈴殼中Bt蛋白含量隨土壤水分虧缺程度的增加而降低，且在土壤含水量為最大持水量60%時開始顯著下降，但泗抗1號下降幅度低于泗抗3號，其中2014年泗抗1號下降22.5%，泗抗3號下降41.6%。在土壤含水量為最大持水量60%時，鈴殼中Bt基因表達量增加，泗抗1號、泗抗3號分別比對照提高48.6%和22.1%。氮代謝相關酶活性變化表明，水分虧缺條件下，2個類型品種的硝酸還原酶（NR）和谷氨酸丙酮酸轉氨酶（GPT）活性降低，肽酶和蛋白酶活性增加。且肽酶和蛋白酶活性變化幅度高于NR和GPT。相關分析表明，NR和GPT活性與鈴殼中殺蟲蛋白含量呈顯著或極顯著正相關；肽酶和蛋白酶活性與殺蟲蛋白含量呈顯著負相關。【結論】水分虧缺脅迫下，供試品種鈴殼中殺蟲蛋白質含量下降。但在轉錄水平，未發(fā)現(xiàn)Bt基因表達量下降。但氮代謝關鍵合成酶（NR和GPT）活性降低，分解酶（肽酶和蛋白酶）活性增加。因此，蛋白質合成減弱、分解加強可能導致鈴殼中殺蟲蛋白含量下降。

Bt棉；水分虧缺；基因表達；殺蟲蛋白；氮代謝

0 引言

【研究意義】轉Bt基因抗蟲棉（Bt棉）已在中國大面積生產(chǎn)上廣泛應用[1-2]，其自身合成的殺蟲蛋白能有效地減輕棉鈴蟲等相關害蟲的危害[3]，從而減少農(nóng)藥用量。這樣既節(jié)省了植棉用工和成本，又減輕了農(nóng)藥對環(huán)境的污染，具有良好的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益[4]。因此，保證Bt棉植株殺蟲蛋白安全高效表達至關重要?！厩叭搜芯窟M展】迄今為止，國內(nèi)外一致認為Bt棉的殺蟲蛋白表達不穩(wěn)定[5-7]，其中，不良環(huán)境條件是重要的影響因素[8-9]。前人已證實土壤水分虧缺（干旱）對Bt棉葉片殺蟲蛋白表達量有較大影響[10-11]，如2005年和2006年中國河北、山東部分地區(qū)都出現(xiàn)抗蟲棉抗性減弱，棉鈴蟲危害加重現(xiàn)象，后經(jīng)分析這可能與當?shù)?月出現(xiàn)的干旱少雨有關[12]。CARTER等[13]和BENEDICT等[14]發(fā)現(xiàn)當6月和7月降水量較少時，造成土壤含水量降低，土壤水分壓力會降低植株中總可溶性蛋白和殺蟲蛋白的含量。干旱脅迫可導致棉苗組織內(nèi)可變態(tài)（活性態(tài)、功能態(tài)）DNA和穩(wěn)定態(tài)DNA降解失活，產(chǎn)生大量的DNA殘余片段，從而使功能蛋白和結構蛋白合成過程受抑。以上研究結果與Bt棉生產(chǎn)上出現(xiàn)的抗蟲性失效具有一定吻合?！颈狙芯壳腥朦c】前人研究取樣的材料是以葉片為主，而棉鈴是棉花的主要產(chǎn)量器官，也是棉鈴蟲危害主要取食的對象，用葉片抗蟲性結果不能完全反映棉鈴等生殖器官對棉鈴蟲的抗性。棉鈴蟲危害棉鈴時，首先取食鈴殼，因此，棉鈴鈴殼中殺蟲蛋白含量反映了棉鈴的抗蟲性。但土壤水分虧缺對Bt棉棉鈴尤其是鈴殼中殺蟲蛋白含量的影響和機理鮮見報道?！緮M解決的關鍵問題】在長江流域地區(qū)，經(jīng)常會發(fā)生伏旱不良天氣[15]，引起不同程度的土壤水分虧缺。本研究通過對土壤水分虧缺造成Bt棉殺蟲蛋白含量及Bt基因表達、氮代謝酶活性的影響，進一步明確土壤水分虧缺逆境對Bt棉抗蟲的機理，可為逆境下合理防治棉鈴蟲提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與試驗設計

試驗于2014—2015年在揚州大學江蘇省遺傳栽培生理重點實驗室進行。以轉Bt基因（Cry1Ac）抗蟲棉品種泗抗1號（常規(guī)種）、泗抗3號（雜交種）為材料，分別以代號SK1和SK3表示。

試驗為盆栽棉花，所用盆缽直徑35 cm，高30 cm，每盆裝土20 kg，將取自大田的土壤自然風干、過篩去雜后裝盆，用水沉實。供試土壤為砂壤土，含有機質18.8 g·kg-1、水解氮134.7 mg·kg-1、速效磷22.5 mg·kg-1和速效鉀81.3 mg·kg-1。供試土壤最大田間持水量為23.5%。采用營養(yǎng)缽育苗移栽，兩年均于4月7日播種，5月20日移栽盆中，每天保持盆中土壤含水量接近田間持水量，定期澆水，肥料與其他管理措施按照當?shù)馗弋a(chǎn)栽培要求進行。

2014年于盛鈴期，設置5個土壤水分處理：G1、G2、G3、G4和CK，其土壤含水量分別為最大持水量的15%、30%、45%、60%和75%。2015年設置4個處理：G2、G3、G4和CK。每處理4盆，即4次重復。

所有處理于盛花期前10 d控制澆水，如遇下雨，將處理盆缽移入室內(nèi)。使用WET土壤三參數(shù)速測儀監(jiān)測土壤水分，用稱重法控制土壤水分，即當監(jiān)測發(fā)現(xiàn)土壤水分低于設計值時，于早晨、中午、傍晚進行定量補水。

2014年7月20日和2015年7月22日選取長勢一致的棉花植株，標記內(nèi)圍1—2果節(jié)位當日花，于花后10 d進行水分處理，脅迫4 d后，取樣標記的棉鈴，液氮速凍后放入-72℃超低溫冰箱中保存待測。

1.2 Bt蛋白含量的測定

應用酶聯(lián)免疫法（ELISA）進行，試劑盒由中國農(nóng)業(yè)大學提供。測定方法參見文獻[16]。

1.3 實時熒光定量PCR

1.3.1 植物總RNA的提取和純化 用TIANGEN公司的植物RNA提取試劑盒提取和純化植物總RNA，具體步驟根據(jù)產(chǎn)品提供的程序進行。

1.3.2 反轉錄 用TIANGEN公司的Quant cDNA第一鏈合成試劑盒，在無RNA酶的0.2 mL PCR薄壁管中加入5 μL RNA樣品、2.5 μL Oligo（dT）和9.625 μL RNase-freeddH2O，70℃變性5 min，然后迅速置于冰上冷卻5 min，依次加入表1組分，體系為25 μL（可按比例做其他體系）在PCR儀上進行42℃反應60 min。

表1 反轉錄體系各組分及其體積Table 1 The compositions of reverse transcription system and their volume

1.3.3 實時熒光定量PCR 用TaKaRa公司SYBR Green Ⅰ（Molecular probes）作為實時熒光定量PCR的熒光指示探針，在ABI7500 Real-Time PCR System擴增儀上進行。Bt引物序列為Bt-F：5′-GTTCT GCCCAAGGTATCGAA-3′和Bt-R：5′-GCAACGATA CGTTGTTGTGG-3′。

qRT-PCR反應體系為15 μL，包括7.5 μL SYBR?Premix Ex TaqTM（2×）、0.3 μL正向引物（10 μm）、0.3 μL反向引物（10 μm）、0.3 μL ROX Reference Dye II（50×）、1.2 μL cDNA和5.4 μL ddH2O，在熒光定量PCR儀上按照兩步法擴增程序，即95℃ 30 s；95℃ 5 s，60℃ 35 s，40個循環(huán)。最后進行融解曲線的檢測收集，每個樣品設3個重復。根據(jù)各樣品特定熒光閾值下的Ct值，采用2-△△Ct計算方法分析不同樣品間相對表達量的高低。

1.4 酶活性測定

硝酸還原酶（nitrogen reductase，NR）活性、谷氨酸丙酮酸轉氨酶（glutamic pyruvic transaminase，GPT）活性、肽酶活性、蛋白酶活性測定方法參見文獻[17]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel2003軟件進行數(shù)據(jù)處理和作圖，SPSS13.0軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結果

2.1 水分虧缺對鈴殼中殺蟲蛋白含量的影響

土壤水分虧缺對2個Bt棉品種鈴殼中殺蟲蛋白含量有顯著影響（圖1）。與對照相比，2014和2015年水分虧缺處理均顯著降低了Bt棉鈴殼中殺蟲蛋白含量。且鈴殼中殺蟲蛋白含量隨著水分虧缺程度的增加而逐漸降低，如2014年SK1和SK3在G4、G3、G2和G1的處理下分別比對照下降了22.5%、26.3%、36.1%和48.8%及41.6%、68.6%、74.7%和76.7%。

品種間相比，水分虧缺脅迫下SK3鈴殼中殺蟲蛋白含量下降幅度比SK1大。2年結果基本一致，其中，在2014年，SK3所有水分虧缺處理平均比對照下降了65.4%，明顯高于泗抗1號的33.4%。且當G3條件下，兩年度SK1鈴殼中殺蟲蛋白含量均顯著高于SK3，說明SK1較SK3對干旱適應性較強。

方差分析（表2）進一步表明，不同程度水分虧缺處理間差異均達到顯著水平。其中，G4處理殺蟲蛋白含量顯著低于CK。

綜上所述，土壤含水量為最大持水量的60%可能是Bt棉鈴殼中殺蟲蛋白含量大幅下降的土壤水分虧缺臨界值，且SK1下降幅度小于SK3。

2.2 土壤水分虧缺對鈴殼中Bt表達的影響

圖1 水分虧缺處理對鈴殼中殺蟲蛋白含量的影響Fig. 1 Effects of water deficit on the content of insecticidal protein in boll shell

表2 水分虧缺處理鈴殼中殺蟲蛋白方差分析及新復極差顯著性測驗Table 2 ANOVA and SSR text of the content of insecticidal protein in boll shell

進一步分析相關基因表達（圖2）發(fā)現(xiàn)，G4處理脅迫96 h后，SK1和SK3鈴殼中Bt表達量均顯著提高。與各自對照相比，泗抗1號、泗抗3號Bt表達量分別增加48.6%和22.1%。說明土壤水分虧缺條件下，Bt棉Bt表達量均有不同程度提高，且常規(guī)種SK1提高幅度高于雜交種SK3。

方差分析（表3）表明，與對照（CK）相比，土壤水分虧缺處理（G4）可顯著提高鈴殼中Bt表達量，提高幅度達40.0%。品種間相比，常規(guī)種（SK1）Bt表達量較雜交種（SK3）高。

2.3 氮代謝生理特征

圖2 水分虧缺脅迫96 h對鈴殼中Bt表達量的影響Fig. 2 Effects of 96 h under the treatment of water deficit on expression level of Bt gene in boll shell

表3 水分虧缺處理鈴殼中Bt表達量方差分析及新復極差顯著性測驗（2015）Table 3 ANOVA and SSR test of the expression level of Bt gene in boll shell

2.3.1 NR和GPT活性 在不同水分虧缺處理下，SK1和SK3鈴殼中氮代謝合成相關的NR和GPT活性表現(xiàn)出相似趨勢。與各自對照相比，SK1和SK3在土壤水分虧缺（G4）條件下，鈴殼中NR和GPT活性均顯著下降。其中SK1NR和GPT酶活性分別下降19.1%和17.2%；SK3則分別下降24.8%和15.6%（表4）。

方差分析表明（表4），土壤水分虧缺處理（G4）可顯著降低Bt棉鈴殼中氮代謝相關合成酶（NR和GPT）活性。而品種間相比，NR活性間差異不顯著，但SK3的GPT活性顯著高于SK1。

表4 水分虧缺處理鈴殼中硝酸還原酶和GPT酶活性影響及方差分析（2015）Table 4 Effect of water deficit on theactivities of nitrate reductase and GPT in boll shell and ANOVA

2.3.2 肽酶和蛋白酶活性 肽酶和蛋白酶變化趨勢與Bt蛋白變化趨勢正好相反（表5）。在土壤水分虧缺（G4）條件下，SK1和SK3鈴殼中肽酶和蛋白酶活性均顯著增加。且SK3增加幅度大于常規(guī)種SK1，其中SK1肽酶和蛋白酶活性分別比CK增加39.7%和65.2%；SK3則分別增加41.9%和92.9%。

表5進一步表明，土壤水分虧缺處理（G4）可顯著降低Bt棉鈴殼中氮代謝相關分解酶（肽酶和蛋白酶）活性。而品種間相比，SK3鈴殼中2種酶活性均顯著高于SK1。說明在土壤含水量為土壤最大持水量的60%條件下，鈴殼中蛋白質分解速度加快，且泗抗3號蛋白質分解速率明顯高于泗抗1號。

表5 水分虧缺處理鈴殼中肽酶和蛋白酶活性影響及方差分析（2015）Table 5 Effect of water deficit on the activities of peptidase and protease in boll shell and ANOVA

2.4 殺蟲蛋白含量與氮代謝關系

相關分析（表6）表明，2個品種鈴殼中NR活性、GPT活性與殺蟲蛋白含量都存在顯著或極顯著正相關；而肽酶活性、蛋白酶活性則與殺蟲蛋白含量呈極顯著負相關，進一步說明，在土壤水分虧缺條件下，蛋白質合成減少（NR、GPT活性下降），分解增加（肽酶、蛋白酶活性提高），引起殺蟲蛋白濃度下降。

表6 Bt水分虧缺下鈴殼中殺蟲蛋白含量與氮代謝關鍵酶活性相關系數(shù)Table 6 Correlation coefficients between insecticidal protein content and key enzyme activities in boll shell under water deficit stress

3 討論

前人研究表明，土壤水分虧缺對Bt棉殺蟲蛋白含量有一定影響。其中王留明等[18]和BLAISE等[19]發(fā)現(xiàn)土壤水分虧缺可引起葉片和幼蕾中殺蟲蛋白含量降低，但對棉鈴影響則未明確指出。但MARTINS等[20]認為土壤含水量為最大持水量的25%—30%條件下，葉片和幼蕾殺蟲性未有明顯變化。本文通過研究不同程度土壤水分虧缺脅迫96 h條件下，棉鈴鈴殼中殺蟲蛋白含量的變化發(fā)現(xiàn)：土壤水分虧缺可導致泗抗1號和泗抗3號鈴殼中殺蟲蛋白含量下降，且隨著土壤水分虧缺程度的增加，下降幅度越大。2個類型品種均在土壤水分含量為最大持水量的60%處理下開始顯著低于各自對照。由此推測，土壤水分含量為最大持水量的60%可能是引起棉鈴殺蟲蛋白含量下降的土壤水分臨界值。因此，在Bt棉生產(chǎn)上，特別要注意在棉花花鈴期可能出現(xiàn)的土壤水分含量低于土壤最大持水量60%的土壤墑情，這會引起生殖器官抗蟲性的大幅度下降，從而引起棉鈴蟲危害程度的加大，對棉花生產(chǎn)造成損失。此外，常規(guī)種泗抗1號在土壤水分虧缺條件下，鈴殼中殺蟲蛋白含量下降幅度小于雜交種泗抗3號。在正常水分條件（土壤含水量為最大持水量的75%）下，泗抗3號鈴殼中殺蟲蛋白含量顯著高于泗抗1號，但當土壤含水量下降到最大持水量的45%或更低時，泗抗1號則顯著高于泗抗3號。上述結果說明，泗抗1號生殖器官中殺蟲蛋白含量在土壤水分虧缺條件下穩(wěn)定性高于泗抗3號，在干旱年份可選用抗旱性強的泗抗1號。

逆境對Bt棉抗蟲性下降機理，目前還未明確，但有以下幾種推斷：一種推斷認為在逆境下，Bt的啟動子甲基化失活，使得Bt表達關閉（Switch off）[21]；第二種推斷殺蟲蛋白在不良環(huán)境下可能與棉株體內(nèi)產(chǎn)生的單寧等物質結合而失活[22]；第三種推斷認為在逆境下，蛋白質合成下降，從而殺蟲蛋白表達量也下降[23]。本研究發(fā)現(xiàn)，土壤水分含量為最大持水量60%脅迫96 h并未導致Bt棉供試品種鈴殼中轉錄水平Bt表達量的下降，相反泗抗1號和泗抗3號鈴殼中的Bt表達量還顯著增加。這與第一種推斷正好相反，筆者推測Bt表達關閉這一推斷并不適用于土壤水分虧缺逆境。上述結果也表明了基因的轉錄和翻譯是2個相對獨立的過程，相關性較低[24-25]。但是蛋白質是生命活動的主要執(zhí)行者，因此，蛋白質水平比基因表達研究能提供更直接和準確的信息[26]。從本研究結果來看，常規(guī)棉品種泗抗1號比雜交棉品種泗抗3號殺蟲蛋白下降幅度小，且泗抗1號Bt表達水平的上升幅度大于泗抗3號。說明：第一，從mRNA到蛋白質合成是一個復雜的調控過程，盡管逆境條件下mRNA水平轉錄水平提高，但有可能翻譯效率有所下降，也有可能翻譯蛋白質降解加速，使得最終殺蟲蛋白含量下降。這一點已由蛋白酶和肽酶活性大幅度增加得到進一步驗證；第二，土壤水分虧缺條件下，棉鈴中Bt表達量提高是植物本身對逆境的一種自我調控措施。而泗抗1號提高幅度較泗抗3號高，表明其對土壤水分虧缺脅迫適應能力強，最終表現(xiàn)為鈴殼中殺蟲蛋白含量下降程度低。

從氮代謝角度而言，前人研究發(fā)現(xiàn)，濕度脅迫下葉片中殺蟲蛋白含量的下降與Bt殺蟲蛋白合成能力下降、分解能力增強相關[27]。CHEN等[28-29]通過對不同類型Bt棉品種生育過程中毒蛋白含量變化的研究表明GPT活性、可溶性蛋白含量與Bt殺蟲蛋白含量密切正相關，認為氮代謝活性影響B(tài)t殺蟲蛋白的表達。本文研究也表明，在土壤水分虧缺條件下，泗抗1號和泗抗3號鈴殼中氮代謝相關合成酶（NR和GPT）活性降低，氮代謝相關分解酶（蛋白酶和肽酶）活性增加，且NR和GPT活性與殺蟲蛋白含量呈顯著或極顯著正相關。蛋白酶和肽酶與殺蟲蛋白含量呈極顯著負相關。說明蛋白質合成減少，分解加快可能是導致土壤水分虧缺條件下Bt抗蟲棉棉鈴殺蟲蛋白含量下降的原因。進一步分析發(fā)現(xiàn)，土壤水分虧缺條件下，氮代謝相關分解酶活性增加幅度明顯高于相關合成酶減少幅度，這說明蛋白質分解加速可能是導致最終殺蟲蛋白含量降低的主導因素，但此方面還應進一步驗證。

綜上所述，Bt棉在盛鈴期受到土壤水分虧缺脅迫后引起鈴殼中殺蟲蛋白含量下降，抗蟲性降低。棉花的盛鈴階段既是產(chǎn)量品質形成關鍵期，又經(jīng)常遇到土壤水分含量低于最大持水量60%的情況。因此，在栽培上應通過選擇對土壤水分虧缺逆境適應能力強的Bt棉品種，同時通過及時灌溉、施肥、噴施具有抗逆性作用的調節(jié)劑[30-31]等方式保持殺蟲蛋白的高效穩(wěn)定表達，提高Bt棉的抗蟲性，為轉Bt棉的優(yōu)質高產(chǎn)栽培提供有效保證。

4 結論

水分虧缺脅迫96 h后，供試品種鈴殼中殺蟲蛋白含量顯著下降。但在轉錄水平未發(fā)現(xiàn)Bt表達量降低。而在翻譯水平，蛋白質分解酶（肽酶和蛋白酶）活性增加，且與殺蟲蛋白含量呈極顯著負相關；蛋白質合成酶（NR和GPT）活性減弱，且與殺蟲蛋白含量呈顯著或極顯著正相關。表明水分虧缺條件下，殺蟲蛋白含量下降原因并不在于基因表達水平。其主要原因在于蛋白質分解加強，合成減弱。

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（責任編輯 李莉）

Effects of Soil Water Deficit on Insecticidal Protein Expression in Boll Shell of Transgenic Bt Gene Cotton

ZHANG Xiang, HU DaPeng, LI Yuan, ZHANG LiYa, WANG Jian, CHEN Yuan, CHEN DeHua
(Jiangsu Provincial Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology, Yangzhou University, Yangzhou 225009, Jiangsu)

【Objective】 The effects of soil water deficit on insecticidal protein expression in boll shell of Bt gene cotton were studied. 【Method】 In 2014 and 2015, two Bt cotton cultivars Sikang 1 (a conventional cultivar) and Sikang 3 (a hybrid cultivar) were selected as experimental materials and were planted in pots. In 2014, five soil water contents were designed at boll peaking stage: 15% of maximum capacity of soil moisture (G1), 35% of maximum capacity of soil moisture (G2), 40% of maximum capacity of soil moisture (G3), 60% of maximum capacity of soil moisture (G4), 75% of maximum capacity of soil moisture (CK), respectively. Four treatments (G2, G3, G4, CK) were set in 2015. The effects of soil water deficit on insecticidal protein content in boll shell were determined. Ten days before flowering peak stage, watering should be controlled in each treatment. The pots weremoved indoors in case of rain. At the same time, the soil water contents were monitored by WET sensor. When the soil water contents were below the designed value, the pots were watered in the morning, at noon and in the evening. On the basis of these studies, the effects of soil water deficit on Bt gene expression, activities of nitrogen metabolism-related enzymes were determined in 2015. 【Result】 The results of the two years experiments showed that the insecticidal protein content of boll shell decreased with water deficit level increasing. Compared with the control (75% of maximum capacity of soil moisture), the boll shell insecticidal protein content decreased significantly when the soil water content was below 60% of maximum capacity of soil moisture. In comparison with the control, the insecticidal protein contents of cultivar Sikang 1 and Sikang 3 decreased by 22.5% and 41.6%, respectively, with the soil water content at 60% of maximum capacity of soil moisture. However, larger increments of Bt gene expression were observed when the boll shell insecticidal protein content was significantly reduced. Compared with that of respective control, the levels of Bt gene expression in Sikang 1 and Sikang 3 increased by 48.6% and 22.1%, respectively. Furthermore, the key enzyme activity of the nitrogen metabolism showed that the boll shell protease and peptidase increased but the activities of nitrogen reductase and GPT activities decreased. There existed a significant positive correlation of insecticidal protein content with nitrogen reductase and GPT activities; and a significant negative correlation of protease and peptidase activities with insecticidal protein content. 【Conclusion】 Under the condition of soil water deficit, the boll shell insecticidal protein content decreased significantly. However, the expression levels of Bt gene in the two cultivars increased significantly. NR and GPT activities decreased, while protease and peptidase activities increased. Thus, the decrease of insecticidal protein content was considered as a results of decrease of synthesis and increase of decomposition of protein.

Bt cotton; water deficit; gene expression; insecticidal protein; nitrogen metabolism

10.3864/j.issn.0578-1752.2017.04.004

2016-07-04；接受日期：2016-09-23

國家自然科學基金（31301263，31471435，31671613）、江蘇省農(nóng)業(yè)三新工程項目（SXGC(2016)320）、江蘇省高校優(yōu)勢學科建設工程、江蘇高校品牌專業(yè)建設工程、國家博士后基金（2016M591934）、中國農(nóng)業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程（2016PCTS-1）

聯(lián)系方式：張祥，Tel：0514-87979357；E-mail：yzzhangxiang@163.com。通信作者陳德華，Tel：0514-87979357；E-mail：cdh@yzu.edu.cn