2001年我国抗虫棉种植面积已达160万公顷，但几乎全部是单价Bt基因抗虫棉。研究表明，单价Bt基因抗虫棉在大面积推广应用后，棉铃虫可能会对其产生抗性。为此，将双价基因(GFMcry IA+CpTI)导入优良棉花品种，获得新类型抗虫种质，加速双价转基因抗虫棉新品种培育，并对其遗传规律和抗虫性表达等进行全面研究具有重要意义。 本研究通过农杆菌介导法和花粉管通道法转化获得双价转基因抗虫棉；通过卡那霉素筛选、ELISA检测、生物鉴定以及PCR扩增、Southern杂交等方法进行筛选鉴定、时空表达研究、逆境的影响以及分子验证等；根据其后代分离情况，研究其遗传行为；根据相应酶活性、激素、叶绿素等的测定研究其生化特征。 在前期工作的基础上，完善了农杆菌介导法和花粉管通道法遗传转化技术，优化了主要技术参数，拓宽了棉花基因型范围，实现了部分优良受体材料高效转化，初步建立了规模化转基因技术体系，并获得了大量双价转基因抗虫棉新材料。研究了部分双价转基因抗虫棉抗性分离情况，对双价转基因抗虫棉不同发育时期的抗虫性、相同时期不同器官的抗虫性、不同龄期棉铃虫幼虫对其敏感性以及不同世代棉铃虫的敏感性等进行了分析。仿照我国主要棉区的某些特定或易变气候特点、环境条件，研究了温度变化、干旱处理、盐碱条件等对双价转基因抗虫棉抗性的影响。在不同生育期取样，研究了双价转基因抗虫棉超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)等抗氧化系统酶活性，研究了丙二醛(MDA)、脯氨酸(pro)等生化物质、吲哚乙酸(IAA)与脱落酸(ABA)等内源激素以及叶绿素等的含量变化规律。 通过本项研究发现，采用嫁接技术，可使转基因再生植株成活率达到90%以上，可有效提高转化效率。分子检测结果显示，双价基因已整合到棉花染色体基因组中。遗传分析数据表明，花粉管通道法转化所获得的转基因抗虫材料多拷贝比例可能偏高，多数后代材料不能按照孟德尔遗传规律分离。生物鉴定结果说明，双价转基因抗虫棉同样具有时空表达性，在3代棉铃虫发生期间其抗虫性也有所下降，在4代棉铃虫发生期间又有所回升，形成一个波谷，但双价基因抗虫棉的抗虫性下降幅度小于单价Bt基因抗虫棉，其抗虫稳定性优于单价Bt基因抗虫棉；在棉花生长中后期，双价基因抗虫棉生殖器官如花、棉蕾等组织仍具有较强抗虫性。试验证明，在实际生产中，短时间环境条件的突然变化如温度等不影响双价转基因抗虫棉的抗虫性表达。双价转基因抗虫棉叶片ABA含量低于常规对照品种，IAA含量高于常规品种，表明双价转基因抗虫棉叶片中期生长旺盛，有利于提高光合强度，增加光合产物，提高生物产量。 研究结果对双价转基因抗虫棉在生产中的推广应用及其综合防治等具有一定的指导意义。