二化螟對Bt殺蟲蛋白的抗性風險評價及溫度對二化螟種群的影響.pdf

1、近年來二化螟的發(fā)生和為害日益嚴重,目前二化螟防治主要依靠化學防治,但長期單一的化學防治已經使二化螟對殺蟲雙(單)、三唑磷等當前主要農藥品種產生抗性,防治效果顯著下降,而轉基因抗蟲水稻的成功研制為二化螟的防治提供了新的策略,但其所帶來的生態(tài)風險也成為人們日益關注的焦點。因此,本文通過抗性汰選、抗性現(xiàn)實遺傳力分析、抗性預測及抗、感種群的生態(tài)適合度比較,系統(tǒng)評價了二化螟對Bt殺蟲蛋白的抗性風險,為二化螟的抗性治理和轉基因抗蟲水稻的可持續(xù)應用提

2、供理論依據(jù),結果如下:
　　 1.分別用Cry1Ac和Cry1Ab毒蛋白對二化螟種群進行室內汰選,連續(xù)汰選21代后,兩種群對Cry1Ac和Cry1Ab的耐受性分別上升為8.42倍和7.66倍:通過現(xiàn)實遺傳力分析發(fā)現(xiàn),Cry1Ac和Cry1Ab汰選種群的抗性現(xiàn)實遺傳力分別為0.018和0.065?？剐灶A測分析結果表明,田間選擇壓在50％～90％時,二化螟對Cry1Ac毒蛋白的耐受性提高10倍需58～133代,對Cry1Ab毒蛋白的

3、耐受性提高10倍需14～32代。
　　 2.通過對二化螟抗、感種群的生態(tài)適合度比較發(fā)現(xiàn),汰選種群存在一定的適合度代價,主要表現(xiàn)在:汰選種群的幼蟲發(fā)育歷期明顯延長,幼蟲存活率顯著低于敏感種群,成蟲羽化率也顯著低于敏感種群。
　　 3.由1、2研究可知,二化螟對Bt水稻存在潛在的抗性風險;為進一步精確預測害蟲在Bt作物上的抗性演化速率,我們擬組建二化螟抗性演化速率模型；該模型主要由二化螟在Bt稻田和常規(guī)稻田的種群動態(tài)模塊和二

4、化螟種群遺傳模塊兩大部分組成。而二化螟種群動態(tài)模塊的組建主要依據(jù)害蟲的發(fā)育是基于發(fā)育起點溫度和有效積溫法則的；為給二化螟種群動態(tài)和抗性演化模型提供精確的模型參數(shù),本研究進行了不同溫度下二化螟實驗種群生命表研究。結果表明,在19～31℃下二化螟的發(fā)育速率隨著溫度的升高而加快,并符合Lactin模型；二化螟卵、幼蟲、蛹、產卵前期及世代的發(fā)育起點溫度分別為13.18℃、15.44℃、10.85℃、14.14℃和14.52℃,有效積溫分別為63

5、.63、365.11、125.23、19.35和569.86日·度；二化螟在28℃時世代存活率、產卵量和種群增長指數(shù)最高,分別為61.2％、159.53粒／雌和39.0,28℃是二化螟最適宜交配的溫度,交配率為75.0％,平均精包數(shù)為1.6個／雌；低溫(19℃)和高溫(34℃)均影響二化螟的生長發(fā)育；二化螟的世代存活率(S)和種群趨勢指數(shù)(I)與溫度(t)的關系均可用二次拋物線表示:S=-0.3052x2+19.233x-243.48(