【发明内容】
[要解决的技术问题]
本发明的目的是提供一种配方科学、制备方便的增加转Bt基因抗
虫棉抗虫性的调节剂产品，用以克服转Bt基因抗虫棉抗虫性不稳定的
缺陷，同时调节优化棉株的形态指标和产量构成指标，最终达到在增
加抗虫性的同时，提高产量和品质的目的。同时，该调节剂可应用于
喷施于转基因棉花叶面农药、种子包衣剂。
[技术方案]
本发明所述调节剂引入了促进Bt基因表达的化学制剂和提高蛋
白稳定性的植物生长调节剂，并辅之以调节棉花形态指标和产量指标
的植物生长调节剂。
所述调节剂中，氨基酸4.90～5.10％：氨基酸可以缓解常规蛋白和
杀虫蛋白之间的竞争，在棉花不同生长发育时期和不同部位叶片中产
生足够量的Bt杀虫蛋白；
本发明所述氨基酸为市场上常见的氨基酸添加剂，一般含有多种
氨基酸，如河南郑州联新化工有限公司农用氨基酸(粉剂)产品，含
有17种氨基酸主成分，总氨基酸含量≥50％，水分≤2.0％，灰分、盐
分、碱分、氨含量≤2.0％；
表1：氨基酸成分含量(％)
氨基酸名称 含量(％)
苏氨酸 3.56％
天冬氨酸 3.45％
丝氨酸 4.49％
谷氨酸 9.12％
胱氨酸 2.45％
脯氨酸 3.50％
甘氨酸 2.43％
丙氨酸 2.20％
赖氨酸 2.30％
组氨酸 0.90％
纈氨酸 3.10％
蛋氨酸 0.23％
异亮氨酸 1.70％
亮氨酸 2.80％
酪氨酸 1.02％
苯丙氨酸 1.78％
精氨酸 5.20％
植物生长调节剂占4.90％～5.10％：其中，促进细胞染色体复制，提
高细胞液浓度，调节棉花形态指标与产量构成因素的植物生长调节剂
包括两类：第一类：选择了矮壮素(chlormequat，CCC)、甲哌鎓
(mepiquat-chloride，Pix)、烯效唑(uniconazole，PP333)、丁酰肼(daminozide，
B9)，优选矮壮素和甲哌鎓，结合产量性状和实用性，甲哌鎓为最优。
第二类：细胞分裂素(cytokinin)、2-氯-4-吡啶基-3-苯基脲
(forchlorfenuron，4PU-30)、油菜素内酯(brassinolide，BR)和6-苄氨
基嘌呤(accel，6-BA)，优选油菜素内酯为最优。
其中，甲哌鎓(Pix)：分子式C7H8CLN，分子量149.7，纯品为
白色结晶，易溶于水，难溶于丙酮、乙酸乙酯。甲哌鎓抑制赤酶素的
生物合成，抑制细胞伸长，矮化植株，提高同化能力，促进成熟，增
加产量。
油菜素内酯(BR)：分子式C28H48O6，分子量480，熔点274-275
℃，纯品为白色结晶粉末，易溶于甲醇和乙醇。促进细胞的伸长和分
裂，促进光合作用，提高抗逆性。
基因激活剂占25％～50％：选用5-氨基水杨酸(5-Aminosalicylic
Acid)、水杨酸(Salicylic Acid)和阿司匹林(Aspirin)，优选水杨酸。
其中，水杨酸(SA)：C7H6O3，分子量：138.12，熔点：159℃，
沸点211℃(20mmHg)，76℃升华，白色针状晶体，微溶于水，易溶
于有机溶剂及热水。急剧加热分解成酚和二氧化碳。水杨酸可以促进
外源Bt基因的表达。Qin(The Plant Cell，1994，6：863-874)的研究报道转
Bt基因棉花使用的启动子中有一段受水杨酸激活的asl序列，
Gatz(Current opinion in Biotech.，1996，7：168-172)研究指出，水杨酸可以
诱导转基因的表达。
本发明所述的调节剂中还可含有常规的活性剂和展着剂，浓度一
般占1.95～2.05％：选用曲拉通(Triton)和吐温(Tween)类，优选为吐温
类，包括吐温20、吐温40、吐温60、吐温80和吐温85。
余量为溶剂，本发明优选为水、甲醇和乙醇，三者体积比例为1∶
4～6∶11～17。
在上述配方中，水杨酸可以激活Bt外源基因启动子，促进外源
Bt基因的复制，在棉花不同生长发育时期和不同部位叶片中外源Bt
基因正常表达，产生足够量的Bt杀虫蛋白；表油菜素内酯可以提高细
胞活性，增加棉花体内Bt杀虫蛋白的稳定性，保证Bt杀虫蛋白在逆
境中保持结构稳定；增加转Bt基因抗虫棉抗虫稳定性。甲哌鎓可以增
加细胞质的浓度，促进细胞染色体的复制，同时，可以优化调节棉花
的形态指标(包括株高、叶片大小、叶面积、叶倾角等)和产量指标
(包括成铃部位、成铃数、铃重和衣分率等)。在具体实施中，三种
组分具有显著的协同作用。选择甲哌鎓、水杨酸和表油菜素内酯为主
要组分，设置0、1、2三个浓度梯度(浓度梯度见表2，加入5％的氨
基酸)，进行排列组合，共计26个处理1个对照，以转Bt基因抗虫棉
GK-12(以下统称Bt棉)为测试品种，室内浸种12小时，砂培，出
苗后，浇灌Hogland完全营养液。三叶期收获，测定真叶中毒蛋白的
含量。如表3所示，结果表明三种组分具有显著的协同作用，毒蛋白
含量增加了98.98％。
表2：甲哌鎓(PIX)、水杨酸(S)和表油菜素内酯(B)浓度梯度表(浓度：ppm)
代码 B PIX S
0 0 0 0
1 0.02 100 500
2 0.04 200 1000
表3、甲哌鎓(P)、水杨酸(S)和表油菜素内酯(B)协同作用实验
处理 CK S1 S2 P1 P2 B1 B2 B1P1S1
毒蛋白含量(ng.g-1FW) 52.83 60.15 64.66 45.76 33.08 28.46 60.85 105.12
比对照增加(％) +13.86 +22.39 -13.38 -37.38 -46.12 +15.19 +98.98
所述调节剂的配置方法是：用配方比例的水溶解甲哌鎓，而后用
乙醇分别溶解表油菜素内酯和水杨酸，用乙醇溶解氨基酸，之后按配
方比例混合，用甲醇定容。
该调节剂可以在转Bt基因抗虫棉初蕾期、盛花期和盛铃期均可施
用，施用时兑水稀释成300～700倍液，然后喷施于叶面。
同时本发明还提供一种种子包衣剂，由上述配制出的调节剂按照
常规的包衣剂的制备方法制备得到。
包衣剂的应用与叶面喷施相配合进行的，包衣剂的作用限于播种
后到现蕾以前即4月20日-5月30日40天左右的时间期限。
如果播种前不用包衣剂，也要用本发明所述的调节剂配置的浸种
液做浸种处理。
[有益效果]
本发明所述的调节剂是一种具有增强抗虫性和提高产量双重功能
的产品，它具有无毒、无副作用、成本低、使用方便等特点。又由于
该产品的配方新颖独特，一次使用可以起到多种功效，相比现有的调
节棉花形态指标和产量指标的植物生长调节剂以及增强抗虫性的增
抗剂而言，具有投资少、作用范围广、可以全面提高转Bt基因抗虫棉
抗虫性和提高产量的优势，因而本发明对我国棉花生产具有积极的推
动作用。据本发明申请人在河北省邢台市和衡水市、河南省、山西省、
山东省的多点示范试验观察，施用该产品后，转Bt基因抗虫棉叶片中
杀虫蛋白含量提高96％～283％，产量提高30％以上。
①激活Bt杀虫基因，促进Bt杀虫基因在逆境中正常表达，增强
细胞活力，促进杀虫蛋白的合成，从而降低了Bt棉田的化学用药次数
和用药量。
②促进棉花根系发育，矮化株高，缩短节间长度，改善株型，协
调营养生长和生殖生长的比例，为Bt棉高产搭好丰产架子。
③促使棉花结铃集中，结铃多，结铃大，下位和内围铃多，使棉
花吐絮流畅，品质好产量高。
④提高Bt棉叶片叶绿素含量，延长叶片寿命，增强光合强度，改
善棉花品质，增加霜前花比例，提高棉花品质。
在下文中采用未限定性实施例加以列举说明。
【具体实施方式】
本发明所述植物生长调节剂选用氨基酸(河南郑州联信化工有限
公司，登记证号：LD2021)、甲哌鎓(国家科委北京协办农村技术开发
公司，登记证号：LS91328)和表油菜素内酯(昆明云大科技产业股份有
限公司，农药登记证号：LS94573)，基因激活剂选用水杨酸(江苏省
洪兴化工厂，医药级登记证号：BP93198)，吐温20作为活性剂和展
着剂。
实施例1
首先，用48ml水溶解甲哌鎓50g，用10ml乙醇溶解表油菜素内
酯0.01g，150ml乙醇溶解水杨酸250g，60ml乙醇溶解氨基酸50g，
之后将上述溶液混合，加入20ml吐温20，用甲醇定容至1000ml。
实施例2
首先，用48ml水溶解甲哌鎓50g，用10ml乙醇溶解表油菜素内
酯0.008g，150ml乙醇溶解水杨酸300g，60ml乙醇溶解氨基酸50g，
之后将上述溶液混合，加入20ml吐温20，用甲醇定容至1000ml。
实施例3
首先，用48ml水溶解甲哌鎓50.5g，用10ml乙醇溶解表油菜素
内酯0.008g，150ml乙醇溶解水杨酸350g，60ml乙醇溶解氨基酸49g，
之后将上述溶液混合，加入20ml吐温20，用甲醇定容至1000ml。
实施例4
首先，用48ml水溶解甲哌鎓49.5g，用10ml乙醇溶解表油菜素
内酯0.012g，150ml乙醇溶解水杨酸400g，60ml乙醇溶解氨基酸51g，
之后将上述溶液混合，加入20ml吐温20，用甲醇定容至1000ml。
实施例5
首先，用48ml水溶解甲哌鎓50g，用10ml乙醇溶解表油菜素内
酯0.01g，150ml乙醇溶解水杨酸450g，60ml乙醇溶解氨基酸50g，
之后将上述溶液混合，加入20ml吐温20，用甲醇定容至1000ml。
实施例6
首先，用48ml水溶解甲哌鎓50g，用10ml乙醇溶解表油菜素内
酯0.01g，150ml乙醇溶解水杨酸500g，60ml乙醇溶解氨基酸50g，
之后将上述溶液混合，加入20ml吐温20，用甲醇定容至1000ml。
实施例7叶面喷施调节剂
叶面喷施调节剂可以在转Bt基因抗虫棉初蕾期、盛花期和盛铃期
施用，施用时将实施例2的调节剂兑水稀释成500倍液，然后喷施于
叶面。
实施例8种子包衣剂
实施例3所得调节剂----------------2ml
聚乙烯吡咯烷酮-------------------300克
胭脂红---------------------------0.1克
配置方法是：用600ml水溶解聚乙烯吡咯烷酮和胭脂红，之后加
入调节剂，以水定容至1000ml。
包衣剂可以在转Bt基因抗虫棉播种以前对进行包衣处理，1000ml
调节剂可以包衣100kg种子。
实验例1
①本试验选择甲哌鎓(Pix)、水杨酸(SA)和油菜素内酯(B)
为主要组分，设置0、1、2三个浓度梯度(浓度梯度见表2，加入5％
的氨基酸)，进行排列组合，共计26个处理1个对照，以转Bt基因抗
虫棉GK-12(以下统称Bt棉)为测试品种，室内浸种12小时，砂培，
出苗后，浇灌Hogland完全营养液。三叶期收获，测定真叶中毒蛋白
的含量。结果表明：27个处理中有16处理具有正效应，Bt蛋白的含
量增加幅度为4.70％-190.63％，其中B1P1S0、B1P2S0、B1P1S1、
B2P1S0和B2P1S2五个处理为第一梯队，Bt蛋白含量增幅介于
96.97％-190.63％。第二梯队增幅介于41.33％-70.37％。第三梯队增
幅介于4.70％-28.60％。据此，选取B1P1S0、B1P2S0、B1P1S1、B2P1S0
和B2P1S2处理进行大田试验。
②以转Bt基因抗虫棉GK-12为试验材料，布置田间试验，设置
B1P1S0、B1P1S1、B1P2S0、B2P1S0和B2P1S2系统化控处理，以清
水为对照。分别在播前浸种(200μg/g)和盛蕾期(07-20，150μg/g)
叶面喷施。小区试验，随机排列，三次重复；小区面积11m×4.8m。
大小行种植(50cm、100cm)，株距22.22cm，密度52,500株/公顷。
结果表明：①B1P1S0、B1P2S0、B1P1S1、B2P1S0四种处理籽棉严量
及皮棉产量高于对照，产量构成因素即单株成铃数、单铃重、衣分率
均高于对照，1-2果节和1-10果枝优质结铃部位结铃率高于对照。
B2P1S2处理出苗困难，但产量构成因素均高于对照。②B1P1S0、
B1P2S0、B1P1S1、B2P1S2、B2P1S0五个处理在苗蕾期、盛花期
和盛铃期对幼叶、功能叶和衰老叶片中Bt蛋白的含量大部分时段为增
效作用，其中B1P1S1、B1P2S0和B2P1S2处理表现最为突出，在3
个生育期、3类叶片中基本均为增效作用。
③生物学测定结果：分别于6月20日(苗蕾期)、7月20日(盛
花期)和8月20日(盛铃期)取不同处理幼叶、功能叶、衰老叶片
以及苞叶、蕾、花(花瓣、花萼、雄蕊和雌蕊)幼铃，室内喂养一龄
幼虫，观察幼虫生长发育和死亡状况，结果表明：①B1P1S0、B1P2S0、
B1P1S1、B2P1S2、B2P1S0五种处理下转Bt基因抗虫棉在苗蕾期
杀虫效果显著增加，棉铃虫的死亡率为100％。②盛花期和盛铃期，
B1P1S0、B1P2S0、B1P1S1、B2P1S2、B2P1S0五种处理下转Bt
基因抗虫棉叶片抗虫性及产量器官的抗虫效果以B1P1S1和B2P1S2
处理表现最为突出。然而B2P1S2处理浸种处理导致棉花出苗困难，
叶面喷施烧苗，因此最终确定B1P1S1为增加转基因抗虫棉抗虫性的
化学调节剂配方。
表4、产量及产量构成表
处理 平均单株成铃数 平均铃重 平均籽棉产量 平均皮棉产量 衣分率
(个) (g) (Kg.hm2) (Kg.hm2) (％)
CK 16.64 5.37 2405.25 915.15 38.05
B1P1S1 31.00 6.68 3114.45 1250.4 40.15