不同濃度的Cry1Ac殺蟲(chóng)蛋白對(duì)連續(xù)多代甜菜夜蛾生長(zhǎng)發(fā)育、繁殖及體內(nèi)酶活性的影響.pdf

1、本論文系統(tǒng)研究了甜菜夜蛾(SpodopteraexiguaHübner)連續(xù)五代取食含不同濃度Cry1Ac殺蟲(chóng)蛋白人工飼料后的生長(zhǎng)發(fā)育、繁殖以及中腸蛋白酶、解毒酶、保護(hù)酶活性的變化，以揭示Cry1Ac殺蟲(chóng)蛋白與甜菜夜蛾生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖效應(yīng)以及與中腸蛋白酶、解毒酶、保護(hù)酶活性變化的關(guān)系，從而為轉(zhuǎn)Bt抗蟲(chóng)作物商業(yè)化種植的生態(tài)安全評(píng)價(jià)及Bt作物田間甜菜夜蛾種群的綜合治理提供科學(xué)依據(jù)。初步研究結(jié)果如下:
　　 通過(guò)比較甜菜夜蛾連續(xù)五代的發(fā)

2、育歷期后發(fā)現(xiàn)，甜菜夜蛾每個(gè)世代的幼蟲(chóng)期基本是隨取食的Cry1Ac殺蟲(chóng)蛋白濃度的升高而延長(zhǎng)的。其中取食兩個(gè)低濃度5μg/g和10μg/g的甜菜夜蛾對(duì)Cry1Ac殺蟲(chóng)蛋白適應(yīng)的很快，到第四代這兩個(gè)種群的幼蟲(chóng)期已經(jīng)開(kāi)始短于對(duì)照了。而取食20μg/g和40μg/g高濃度Cry1Ac殺蟲(chóng)蛋白的兩個(gè)種群雖然五個(gè)世代的幼蟲(chóng)期均長(zhǎng)于對(duì)照，但隨著飼養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，其幼蟲(chóng)期也有縮短的趨勢(shì)，且與對(duì)照的差距越來(lái)越小:第一代時(shí)兩個(gè)處理的幼蟲(chóng)期與對(duì)照相比分別延長(zhǎng)6.

3、41天和11.79天，第三代時(shí)分別延長(zhǎng)4.7天和5.52天，到第五代僅分別延長(zhǎng)了0.43天和0.88天。Cry1Ac殺蟲(chóng)蛋白對(duì)害蟲(chóng)的預(yù)蛹期、蛹期和成蟲(chóng)期均基本無(wú)影響。通過(guò)對(duì)化蛹率和羽化率的研究發(fā)現(xiàn)，中低濃度的Cry1Ac殺蟲(chóng)蛋白對(duì)化蛹率和羽化率的影響無(wú)明顯規(guī)律，但高濃度40μg/g的Cry1Ac殺蟲(chóng)蛋白對(duì)它們有一定的影響規(guī)律，即隨著取食時(shí)間的延長(zhǎng)，化蛹率和羽化率與對(duì)照的差距逐漸減小。
　　 通過(guò)比較甜菜夜蛾連續(xù)五代繁殖后發(fā)現(xiàn)，不

4、同濃度的Cry1Ac殺蟲(chóng)蛋白對(duì)甜菜夜蛾的產(chǎn)卵前期和產(chǎn)卵歷期基本無(wú)影響，但對(duì)單雌產(chǎn)卵量有一定影響:低濃度的Cry1Ac殺蟲(chóng)蛋白(5μg/g)不僅不會(huì)抑制甜菜夜蛾的產(chǎn)卵，反而會(huì)起到一定的促進(jìn)作用;取食高濃度Cry1Ac殺蟲(chóng)蛋白的甜菜夜蛾的單雌產(chǎn)卵量在前三代時(shí)受到了顯著的抑制，特別是取食40μg/g濃度的甜菜夜蛾種群其第一代雌成蟲(chóng)的單頭產(chǎn)卵量?jī)H為397.11粒，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于對(duì)照667.44粒。但從第四代開(kāi)始有所好轉(zhuǎn)，其中取食20μg/g濃度的甜菜

5、夜蛾的單雌產(chǎn)卵量(727.33粒/♀)反而高于對(duì)照(574.39粒/♀);取食最高濃度40μg/g的甜菜夜蛾的單雌產(chǎn)卵量雖隨著代數(shù)的增加有所上升，但每一代的產(chǎn)量一直少于500粒/♀。
　　 通過(guò)比較甜菜夜蛾連續(xù)五代的蛹重和幼蟲(chóng)校正死亡率后發(fā)現(xiàn)，前三代的蛹重均是隨Cry1Ac殺蟲(chóng)蛋白濃度的升高而下降，且都顯著小于對(duì)照。但從第四代開(kāi)始，四個(gè)濃度的蛹重雖都小于對(duì)照，但取食20μg/g和40μg/g這兩個(gè)高濃度飼料的甜菜夜蛾的蛹重(11

6、7.69mg和113.21mg)開(kāi)始高于取食5μg/g和10μg/g這兩個(gè)低濃度飼料的甜菜夜蛾的蛹重(102.95mg和109.32mg)。第一代和第二代甜菜夜蛾幼蟲(chóng)校正死亡率隨Cry1Ac殺蟲(chóng)蛋白濃度的升高而升高;但到第三代，取食兩個(gè)低濃度5μg/g和10μg/gCry1Ac殺蟲(chóng)蛋白的幼蟲(chóng)死亡率4％和11.33％低于對(duì)照的死亡率24％，且取食高濃度20μg/g和40μg/g的兩個(gè)種群的校正死亡率也開(kāi)始下降;到第四代時(shí)，取食20μg/g

7、Cry1Ac殺蟲(chóng)蛋白的幼蟲(chóng)死亡率低于對(duì)照;到第五代，取食最高濃度的種群幼蟲(chóng)死亡率6％也低于對(duì)照的死亡率18％了，說(shuō)明Cry1Ac殺蟲(chóng)蛋白對(duì)甜菜夜蛾幼蟲(chóng)的刺激作用隨世代的延長(zhǎng)有所下降。
　　 通過(guò)測(cè)定甜菜夜蛾連續(xù)五代中腸的總蛋白酶、強(qiáng)堿性類胰蛋白酶、弱堿性類胰蛋白酶及類胰凝乳蛋白酶四種中腸蛋白酶活性后發(fā)現(xiàn)，Cry1Ac殺蟲(chóng)蛋白對(duì)其均有一定的影響，特別是對(duì)第一代的影響較大。其中中低濃度(5、10和20μg/g)Cry1Ac殺蟲(chóng)蛋白的

8、處理對(duì)第一代甜菜夜蛾中腸蛋白酶有明顯誘導(dǎo)作用，隨著取食Cry1Ac殺蟲(chóng)蛋白濃度的升高呈上升趨勢(shì);而最高濃度(40μg/g)的Cry1Ac殺蟲(chóng)蛋白對(duì)甜菜夜蛾體內(nèi)四種酶具有抑制作用，但隨著代數(shù)的延續(xù)，酶活性的差異明顯降低，到第五代時(shí)均與對(duì)照已無(wú)顯著差異了。
　　 通過(guò)測(cè)定甜菜夜蛾連續(xù)五代體內(nèi)谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶、乙酰膽堿酯酶活性后發(fā)現(xiàn)，谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶的含量變化無(wú)明顯規(guī)律;第一代甜菜夜蛾取食含不同濃度Cry1Ac殺蟲(chóng)蛋白的人工飼

9、料后其5齡幼蟲(chóng)體內(nèi)乙酰膽堿酯酶活性明顯受到抑制;第二代各處理的TChE活性已有上升的趨勢(shì);從三代開(kāi)始，四個(gè)處理的酶活性均已顯著高于對(duì)照，其中取食最高濃度(40μg/g)的甜菜夜蛾種群體內(nèi)的TChE活性增長(zhǎng)最快。
　　 連續(xù)飼養(yǎng)甜菜夜蛾五代后，其體內(nèi)超氧化物歧化酶、過(guò)氧化物酶及過(guò)氧化氫酶三種保護(hù)酶活性變化為:第一代時(shí)隨著取食Cry1Ac殺蟲(chóng)蛋白濃度的升高，甜菜夜蛾5齡幼蟲(chóng)體內(nèi)的CAT含量隨之上升，但隨著代數(shù)的延續(xù)，CAT含量隨之下