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《中国农业大学》 2004年
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Bt和转Bt基因玉米对非靶标害虫及中红侧沟茧蜂的影响

贠桂玲  
【摘要】: 本论文在室内研究了转Bt基因玉米或Bt毒蛋白对棉铃虫、东亚飞蝗、蚜虫、大蜡螟、粘虫及粘虫的寄生性天敌—中红侧沟茧蜂的影响。 1、粘虫幼虫取食Bt玉米后,不同Bt玉米品种对粘虫的影响有所不同,不同龄期粘虫受影响程度也有所差异;粘虫幼虫的龄期越小,受Bt玉米的影响越大。总体表现为:取食Bt玉米的粘虫幼虫体重减轻、幼虫历期延长、死亡率增加、蛹重减轻、蛹历期延长、羽化率降低,但对粘虫的成虫期、成虫的产卵量和卵孵化率的影响较小。进一步研究发现:Bt玉米对粘虫幼虫有拒食活性;随粘虫取食Bt玉米时间的延长,其血淋巴中总蛋白含量呈下降趋势,含量明显低于对照;说明Bt玉米对粘虫的影响因素,除Bt毒蛋白的毒杀作用外,营养不足也是一个重要方面。研究还发现,在Bt玉米与常规玉米之间,初孵粘虫幼虫对常规玉米有明显的趋性反应;成虫产卵无明显的趋性。粘虫成虫取食含Bt毒蛋白的蜂蜜水后,Bt毒蛋白的浓度达到一定量时,对成虫寿命有一定的影响,表现为成虫寿命缩短,随着Bt毒蛋白浓度的增加,这种影响更为明显。 2、Bt玉米对棉铃虫幼虫(1龄和3龄)有很高的致死活性,幼虫取食Bt玉米叶片6天时,死亡率分别达100%(1龄)和95%(3龄);Bt玉米对棉铃虫幼虫也有较高的拒食活性;取食Bt玉米的棉铃虫体重动态表现为持续减轻,各处理时间与对照相比,体重均有极显著差异。进一步研究发现,棉铃虫取食Bt玉米后,随取食时间延长,其血淋巴中总蛋白含量不断减少。 3、东亚飞蝗(1龄和3龄)若虫取食Bt玉米后,Bt玉米对其无明显的致死活性,与取食常规玉米的东亚飞蝗相比,各处理时间的死亡率无显著差异。这也说明直翅目的东亚飞蝗对Bt毒蛋白不敏感。因此,Bt玉米田需注意东亚飞蝗的防治。对东亚飞蝗的血淋巴研究发现,东亚飞蝗取食Bt玉米后,在较短时间(72小时)内,其体内血淋巴中总蛋白含量低于对照,随着处理时间延长,取食Bt玉米和对照玉米的东亚飞蝗,其血淋巴中总蛋白含量近于相等。 4、将麦长管蚜的有翅成蚜及无翅蚜人工接虫于盆栽Bt玉米后发现,Bt玉米上有翅成蚜落蚜量在各个观察时间与对照玉米上的落蚜量均无显著差异,说明有翅成蚜对Bt玉米及其对照玉米无选择偏好性;Bt玉米上的若蚜落蚜量与对照相比也无显著差异,说明Bt玉米对蚜虫存活无影响。 5、大蜡螟幼虫取食Bt毒蛋白浓度为0.004ug/g~1600ug/g(共13个浓度)的饲料后,其幼虫历期、蛹重、羽化率和死亡率等指标均未与对照形成显著差异(p<0.05),说明大蜡螟对Bt kurstaki的CrylAc晶体蛋白不敏感。现在已商品化的转Bt毒蛋白基因玉米中,其基因来源大多为Bt subsp.kurstaki,Bt玉米(MON810)花粉中毒蛋白的表达量为0.09 ug/g(鲜重),由此推论,Bt玉米不会对大蜡螟的正常生长发育及存活产生显著影响。对大蜡螟血淋巴中总蛋白含量动态变化研究发现,取食饲料中含各个毒蛋白浓度的大蜡螟(处理1天和2天),其血淋巴中总蛋白含量与对照相比无显著著异;随时间延长,取食含各个浓度Bt毒蛋白饲料的大蜡螟,其血淋巴中总蛋白含量均有所增加,但是增加的量因毒蛋白浓度不同而有差异,二者呈负相关,说明从营养物质的角度来考虑,Bt kurstaki的CrylAc毒蛋白对大蜡螟有影响。 6、中红侧沟茧蜂寄生于取食Bt玉米的粘虫后,Bt玉米对中红侧沟茧蜂的生长发育有影 响。这种影响因Bt玉米品种、取食时间的长短及取食时间的选择等方面的不同而存在差异。 总体趋势为:中红侧沟茧蜂寄生于粘虫之前或寄生后,粘虫取食Bt玉米,均对中红侧沟茧蜂有 影响;但各种处理的影响程度不同,寄生后的粘虫取食BI玉米对中红侧沟茧蜂的影响更大。影 响表现为:中红侧沟茧蜂的幼虫历期延长、茧重及蜂重减轻、蜂羽化率降低、出茧率降低、 畸形茧率升高等;对蜂历期和茧历期则无明显影响。进一步对影响因子的研究表明,取食BI 玉米的粘虫,其体内血淋巴中总蛋白含量显著降低,这样,仅从营养物质角度来分析,势必 会对中红侧沟茧蜂造成不利影响。中红侧沟茧蜂成虫取食含Bt毒蛋白(浓度为0.5林g/ml一 32卜留ml,共7个浓度)的蜂蜜水后,其雌蜂和雄蜂寿命均未受到显著影响。 7、在Bt玉米、粘虫与中红侧沟茧蜂相互作用的生理生化研究中发现,粘虫取食Bt玉米后, 无论是否被中红侧沟茧蜂寄生,其发育进度(体重)都落后于取食常规玉米的粘虫;对粘虫的血 淋巴分析发现,与对照(未被寄生或未取食Bt玉米的粘虫)相比,在较短时间(12小时)内, 总蛋白含量无太大差异,随时间延长,在Bt玉米或寄生的单独作用下,或在Bt玉米与寄生的共 同作用下,粘虫血淋巴中总蛋白含量显著降低,且Bt玉米与寄生的共同作用较Bt玉米或寄生的 单独作用对粘虫的影响更为明显;另外,对血淋巴的研究还发现,在Bt玉米或寄生的作用下, 血淋巴黑化时间延长,这在一定程度上反应出粘虫免疫能力的下降。 8、用Y臂嗅觉仪研究了Bt玉米对中红侧沟茧蜂的行为反应影响。结果表明:与对照(干 净空气)相比,健康Bt玉米及常规玉米植株对中红侧沟茧蜂均具有较显著的引诱作用;在Bt 玉米和常规玉米之间,中红侧沟茧蜂对Bt玉米和常规玉米的健康植株、机械损伤植
【学位授予单位】:中国农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:S433

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