轉(zhuǎn)Bt基因玉米對(duì)亞洲玉米螟的抗性效應(yīng)及機(jī)理研究.pdf

1、本文以5個(gè)轉(zhuǎn)Bt基因玉米品系G03-2396、G03-2739、G04-591、G04-676、W04-134和常規(guī)玉米蘇玉16為試驗(yàn)材料，通過(guò)研究，篩選出了對(duì)亞洲玉米螟抗性效果明顯的2個(gè)品系，并以這2個(gè)轉(zhuǎn)Bt基因玉米品系為研究對(duì)象進(jìn)一步探討了其對(duì)該害蟲(chóng)的抗性效應(yīng)及抗性機(jī)制。結(jié)果如下： 抗性鑒定指出，G03-2396、G03-2739兩個(gè)品系對(duì)亞洲玉米螟的抗性強(qiáng)，W04-134的抗性次之，G04-591、G04-676的抗性較弱

2、。室內(nèi)生測(cè)結(jié)果表明，G03-2396、G03-2739的心葉組織對(duì)亞洲玉米螟初孵幼蟲(chóng)和3齡幼蟲(chóng)的影響明顯，但取食雌穗后的抗性不及心葉，尤其是對(duì)3齡幼蟲(chóng)的抗性較低，與對(duì)照比差異不顯著。取食這兩個(gè)轉(zhuǎn)基因材料心葉組織后，亞洲玉米螟幼蟲(chóng)的后續(xù)蟲(chóng)態(tài)也受到一定影響，與對(duì)照相比，其化蛹率、羽化率降低，蛹重下降，單雌產(chǎn)卵量減少。 以G03-2396、G03-2739為試驗(yàn)材料，研究了其對(duì)亞洲玉米螟各齡幼蟲(chóng)實(shí)驗(yàn)種群消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)的影響。結(jié)果表明，取食這

3、兩個(gè)試驗(yàn)材料的心葉組織后，1齡幼蟲(chóng)的壽命僅6天，2齡幼蟲(chóng)、3齡幼蟲(chóng)10天后幾乎全部死亡，1至4齡幼蟲(chóng)或全部死亡不能化蛹，或平均蛹重與對(duì)照相比顯著降低，只有5齡幼蟲(chóng)各測(cè)定指標(biāo)與對(duì)照相比差異不顯著。試驗(yàn)結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，取食兩個(gè)轉(zhuǎn)Bt基因玉米心葉和雌穗后對(duì)存活幼蟲(chóng)羽化后的成蟲(chóng)壽命、單雌產(chǎn)卵量及卵的孵化也產(chǎn)生了一定的后續(xù)效應(yīng)。研究結(jié)果同時(shí)指出，雌穗的抗性不及心葉，可能是雌穗組織中殺蟲(chóng)蛋白表達(dá)量較低，毒殺作用不強(qiáng)所致。 通過(guò)對(duì)上述兩種轉(zhuǎn)Bt基

4、因玉米材料對(duì)亞洲玉米螟幼蟲(chóng)生長(zhǎng)發(fā)育和營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)影響的進(jìn)一步分析，發(fā)現(xiàn)3齡、5齡幼蟲(chóng)取食玉米心葉的死亡率較取食雌穗的高，雖然雌穗未對(duì)幼蟲(chóng)死亡率產(chǎn)生顯著影響，但對(duì)各齡幼蟲(chóng)的體重影響明顯。3齡幼蟲(chóng)取食兩種轉(zhuǎn)Bt基因玉米心葉3天和6天后，幼蟲(chóng)的取食與生長(zhǎng)速率受到明顯抑制，但對(duì)食物的利用與轉(zhuǎn)化以及相對(duì)代謝速率的影響不明顯；3齡幼蟲(chóng)取食兩種轉(zhuǎn)基因玉米雌穗6天后，其食物利用率及食物轉(zhuǎn)化率極顯著的低于對(duì)照：而5齡幼蟲(chóng)取食兩種轉(zhuǎn)Bt基因玉米雌穗3天后對(duì)各營(yíng)

5、養(yǎng)指標(biāo)的影響較取食心葉的明顯。 采用酶聯(lián)免疫生測(cè)法(ELISA)測(cè)定了兩種轉(zhuǎn)Bt基因玉米品系G03-2396、G03-2739組織器官中毒蛋白的表達(dá)量、亞洲玉米螟各齡幼蟲(chóng)體內(nèi)及其糞便中毒蛋白的含量，發(fā)現(xiàn)：(1)轉(zhuǎn)Bt基因玉米兩種主要器官心葉和雌穗中均表達(dá)了一定量的Bt殺蟲(chóng)蛋白，但心葉組織中毒蛋白的表達(dá)量高于雌穗；(2)3齡幼蟲(chóng)取食心葉和雌穗后體內(nèi)的毒蛋白含量較5齡幼蟲(chóng)的要高，且3齡幼蟲(chóng)取食心葉后的體內(nèi)毒蛋白含量高于取食雌穗的；(

6、3)3齡、5齡幼蟲(chóng)取食心葉后糞便中的毒蛋白含量較取食雌穗的要高，但取食不同器官的5齡幼蟲(chóng)糞便中毒蛋白含量又較3齡幼蟲(chóng)中的要高，只是差異不顯著。通過(guò)測(cè)定亞洲玉米螟幼蟲(chóng)體內(nèi)羧酸酯酶和谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶兩種解毒酶的活性，發(fā)現(xiàn)取食轉(zhuǎn)Bt基因玉米心葉和雌穗3天后，3齡幼蟲(chóng)體內(nèi)的羧酸酯酶活性受到明顯抑制，且取食心葉后的抑制程度較取食雌穗的強(qiáng)；與3齡幼蟲(chóng)相比，亞洲玉米螟5齡幼蟲(chóng)取食轉(zhuǎn)Bt基因玉米心葉和雌穗后，對(duì)體內(nèi)羧酸酯酶活性的影響不明顯。另外，取