兩種代表性生物對轉(zhuǎn)基因玉米響應(yīng)的生物學(xué)特性研究.pdf

1、轉(zhuǎn)基因玉米對靶標(biāo)害蟲亞洲玉米螟[Ostrinia furnacalis(Guenée)]的抗性效率評價，是其推廣的基礎(chǔ)。同時，靶標(biāo)害蟲也有可能對轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米產(chǎn)生抗性進(jìn)化，因此轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米與亞洲玉米螟間的互作關(guān)系一直是環(huán)境安全研究的重要內(nèi)容。同時，考慮到生物多樣性安全，轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米對非靶標(biāo)生物及玉米田群落結(jié)構(gòu)的影響亦是被關(guān)注的重要問題。近年來，赤子愛勝蚓（Eisenia fetida）作為公認(rèn)的土壤生態(tài)毒理試驗物種，被用于轉(zhuǎn)基因玉米

2、的土壤生態(tài)風(fēng)險評價中，成為研究的熱點。
　　本文以我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的轉(zhuǎn)基因玉米‘雙抗12-5’、‘Bt799’、‘IE09S034’、‘CC-2’為試驗材料，選擇兩種具有關(guān)鍵意義的指示性生物（亞洲玉米螟和赤子愛勝蚓），通過田間調(diào)查與室內(nèi)生測相結(jié)合的方法，評價東北黑土區(qū)轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米的功能效率，并分析靶標(biāo)害蟲亞洲玉米螟抗性進(jìn)化的生理機制；同時，通過模擬秸稈還田試驗，評價轉(zhuǎn)基因玉米殘體對赤子愛勝蚓的潛在影響，以期為轉(zhuǎn)基因玉米未來的

3、推廣提供基礎(chǔ)安全數(shù)據(jù)。研究獲得主要結(jié)果如下：
　　評價了轉(zhuǎn)基因復(fù)合性狀玉米‘雙抗12-5’對亞洲玉米螟的抗性，選取轉(zhuǎn)cry1Ab/cry2Aj和G10evo-epsps基因抗蟲耐除草劑復(fù)合性狀玉米‘雙抗12-5’為材料，通過人工接蟲和組織生測方法，研究其對亞洲玉米螟的抗性。心葉期接蟲后調(diào)查結(jié)果表明：轉(zhuǎn)基因復(fù)合性狀玉米‘雙抗12-5’葉片僅有極少數(shù)針刺狀危害，食葉級別平均值為1級，抗性類型為高抗，對應(yīng)的非轉(zhuǎn)基因玉米食葉級別平均值大于

4、7級，抗性類型為感；吐絲期接蟲后根據(jù)亞洲玉米螟對雌穗和莖桿的危害作為評價參數(shù)；試驗結(jié)果表明：轉(zhuǎn)基因復(fù)合性狀玉米‘雙抗12-5’吐絲期對亞洲玉米螟具有良好的抗性，雌穗被害級別平均值為1.0，莖桿均未受亞洲玉米螟危害；其相對應(yīng)的非轉(zhuǎn)基因?qū)φ沾扑氡缓?yán)重，同時亞洲玉米螟幼蟲也取食雌穗上花絲，蛀入雌穗、穗柄及莖桿部為害。室內(nèi)生測試驗結(jié)果表明：取食轉(zhuǎn)基因復(fù)合性狀玉米‘雙抗12-5’心葉、雄穗、花絲、雌穗等組織的幼蟲在第7天的存活率為4％-12%。

5、而取食非轉(zhuǎn)基因?qū)φ崭鱾€組織的亞洲玉米螟幼蟲存活率均高于96%。證明轉(zhuǎn)基因復(fù)合性狀玉米‘雙抗12-5’在全生育期對亞洲玉米螟具有良好的抗蟲性。
　　研究了亞洲玉米螟體內(nèi)主要解毒酶和保護(hù)酶對轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米的響應(yīng)，在室內(nèi)可控條件下選取轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米‘Bt799’和‘IE09S034’進(jìn)行生測試驗，采用分光光度法測定亞洲玉米螟幼蟲體內(nèi)解毒酶和保護(hù)酶的活性，結(jié)果表明：取食轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米‘Bt799’和‘IE09S034’組織后，幼蟲體內(nèi)乙酰

6、膽堿酯酶和谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶兩種解毒酶的活力均顯著高于非轉(zhuǎn)基因?qū)φ?，可能與亞洲玉米螟對Bt毒蛋白質(zhì)的抗性產(chǎn)生有關(guān)。同時，保護(hù)酶活性被誘導(dǎo)，隨著取食時間的延長，超氧化物歧化酶活力與過氧化氫酶活力升高，破壞了蟲體內(nèi)保護(hù)酶的動態(tài)平衡。
　　研究了赤子愛勝蚓對轉(zhuǎn)基因玉米的生物學(xué)響應(yīng)，選取轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米‘Bt799’和抗除草劑玉米‘CC-2’為材料，通過模擬秸稈還田室內(nèi)飼喂試驗方法，研究轉(zhuǎn)基因玉米對赤子愛勝蚓生長發(fā)育及體內(nèi)保護(hù)酶活性的影響