抗草甘膦大豆作为一种现代生物技术发展的产物,它大大减少了人们的劳动强度和杂草控制成本。正因为如此,在允许种植抗草甘膦大豆的国家里,其种植面积逐年增加。虽然我国现阶段不允许大面积种植抗草甘膦大豆,但是随着我国对大豆需求的增加,加上科技的进一步发展,相信在不久的将来,抗草甘膦大豆将会被鼓励种植。因此应该在未引入前对其进行必要的了解和研究。黑龙江省作为我国大豆的主产区之一,就更有必要对抗草甘膦大豆在喷施草甘膦后,与当地气候的适应性进行研究。此研究,一方面为将来引入或培育抗草甘膦大豆起到一定的参考作用,另一方面为草甘膦的作用机理研究方面进行一些探索。本研究以美国转基因抗草甘膦大豆及黑龙江省主栽大豆的品种之一东农42为材料,首先对抗草甘膦大豆进行分子鉴定,以确定其转入的基因,然后对处于营养生长期的抗草甘膦大豆和东农42喷施草甘膦,分别从生理和形态结构两方面来研究草甘膦对抗草甘膦大豆和普通大豆东农42的不同作用。试验结果如下:1对启动子、终止子以及特异的cp4-epsps进行PCR得知,试验所用到的是转cp4-epsps的抗草甘膦大豆。此转基因大豆转入的基因的表达产物对草甘膦不敏感,因此莽草酸途径的代谢能够继续,正常的合成芳香族氨基酸。2对叶片的叶绿素、丙二醛、莽草酸、蛋白质、糖含量以及干重/鲜重的测定,结果表明草甘膦对东农42的具有杀伤性,在一周内使得叶片遭到毁灭性的伤害:它可以降低叶绿素含量;使丙二醛含量剧增;使可溶性蛋白含量下降;莽草酸积累;使可溶性糖和蔗糖含量升高;淀粉含量下降;干重/鲜重比值持续增加。在对东农42的局部喷药试验中,在喷施草甘膦后的叶片和相邻的下片叶莽草酸积累明显。喷施草甘膦的荚,相邻荚以及相邻的上片叶虽然有莽草酸积累,但并不明显。此外莽草酸的积累量与喷施草甘膦的量有很大的关系,剂量越大,莽草酸积累越多。而在结荚期与营养生长期相比较,大豆叶片对草甘膦的敏感程度明显下降,莽草酸积累减少。而抗草甘膦大豆,在喷施草甘膦后,丙二醛和莽草酸的含量几乎没变化;而叶绿素,可溶性蛋白和淀粉的含量,以及干重/鲜重的变化,都呈现出一个先下降,而后恢复的趋势;而可溶性糖则表现为先积累,后减少恢复的过程。抗草甘膦大豆在喷药后,开始恢复的时间不同:叶绿素需要2周左右;可溶性蛋白,淀粉粒以及可溶性糖,则只在喷药后第1～2天急剧下降,到第2～3天就开始恢复了,干重比鲜重的恢复到第4天开始恢复。进行2次喷药的抗草甘膦大豆,上述生理指标的变化趋势与1次喷药相仿,也是先变化,而后恢复的过程。但抗草甘膦大豆在收获时的百粒重则是未喷药的＞1次喷药的＞2次喷药的。3对喷施草甘膦后的东农42和抗草甘膦大豆的形态结构比较发现,东农42在喷施草甘膦后变化非常明显:叶片逐渐变黄;细胞排列紊乱;表皮细胞,气孔,腺体都随着天数的增加变形程度加大;叶绿体内产生嗜锇颗粒;片层结构变得稀薄;淀粉粒减少;直到叶绿体变形并裂解;出现大面积的质壁分离,细胞膜脱落细胞壁;细胞瓦解。而抗草甘膦大豆在喷施草甘膦后与东农42有明显不同,其叶片一直保持绿色;细胞排列整齐;叶片表面的表皮细胞,气孔,腺体,都在喷施草甘膦后有一定的变形,到喷施后3～5天开始逐渐恢复;叶肉细胞的液泡,叶绿体,叶绿体片层,淀粉粒等都是先出现一定程度的变化,而后恢复;而叶肉细胞和表皮细胞中都有嗜锇颗粒的出现,表现为先增多,后减少,大约1周后消失。其中在喷药后第1天时,在叶绿体内部出现一空泡,而后消失;在表皮细胞的贴壁部分在喷药后向内部突起,这种突起现象的消失大约需要1周左右。此外通过对叶片表皮的腺体直径、气孔器大小、气孔开口大小、栅栏组织的细胞大小以及叶片厚度进行测量,结果显示:东农42和抗草甘膦大豆在喷施草甘膦后,腺体直径、气孔器大小、气孔开口大小、叶片厚度、栅栏组织的细胞大小的变化波动性较大,但有一个总的趋势就是,先出现与对照的偏离,之后,东农42的变化逐渐偏离对照,而抗草甘膦大豆逐渐与对照相接近。进行2次喷药的抗草甘膦大豆的总的变化趋势与1次喷药相仿,也是一个先偏离对照,后逐渐恢复的过程。