轉(zhuǎn)基因抗蟲棉對甜菜夜蛾種群增長的影響及機理探討.pdf

1、本文以轉(zhuǎn)Bt基因棉“國抗22”、轉(zhuǎn)Bt+CpTI基因棉“SGK321”以及它們的親本對照棉“泗棉3號”和“石遠321”為研究材料，研究比較了這4個棉花品種對甜菜夜蛾實驗種群與自然種群動態(tài)的影響，并探討了甜菜夜蛾取食轉(zhuǎn)基因棉花后的生理生化反應(yīng)。結(jié)果如下： 在室內(nèi)，運用轉(zhuǎn)Bt基因棉國抗22及其親本對照棉泗棉3號和轉(zhuǎn)Bt+CpTI基因棉SGK321及其親本對照棉石遠321的成熟葉片，研究對甜菜夜蛾種群連續(xù)3個世代存活率、繁殖力、種群增

2、長趨勢的影響。結(jié)果表明：取食兩個轉(zhuǎn)基因棉花品種后，對甜菜夜蛾各齡期存活率、繁殖力和種群增長趨勢雖有一定影響，但隨著取食時間的延長，其影響呈逐步縮小趨勢。3個連續(xù)世代甜菜夜蛾實驗種群生命表的結(jié)果表明，甜菜夜蛾取食泗棉3號棉花葉片后的種群趨勢指數(shù)分別是43.74、135.72和141.17，取食國抗22棉花葉片后的種群趨勢指數(shù)分別為14.89、82.46和110.24，取食石遠321棉花葉片后的種群趨勢指數(shù)分別是51.63、89.57和12

3、8.90，取食SGK321棉花葉片后3個世代的種群趨勢指數(shù)分別是43.26、81.37和114.66。這表明隨著取食棉花時間的延長，甜菜夜蛾種群的增長更快，其增長差異在常規(guī)棉與轉(zhuǎn)基因棉花間有進一步縮小趨勢。 通過不同棉花品種對甜菜夜蛾幼蟲生長發(fā)育和營養(yǎng)指標(biāo)影響的分析，發(fā)現(xiàn)在棉花苗期，甜菜夜蛾3齡幼蟲取食兩種轉(zhuǎn)基因棉花3天后，顯著抑制了幼蟲相對取食量、近似消化率、相對生長速率、食物利用率、食物轉(zhuǎn)化率和相對代謝率；在棉花現(xiàn)蕾開花期，

4、甜菜夜蛾3齡幼蟲在取食轉(zhuǎn)基因SGK321棉花3天后，其相對生長速率、食物利用率、食物轉(zhuǎn)化率均極顯著低于其親本對照，但對幼蟲相對取食量、近似消化率、相對生長速率、食物利用率和相對代謝率的抑制作用并不明顯；在棉花花鈴盛期，甜菜夜蛾3齡幼蟲取食兩種轉(zhuǎn)基因棉花3天后，對甜菜夜蛾幾乎沒有抑制作用，且取食SGK321的各營養(yǎng)指標(biāo)甚至高于其親本對照棉，只是差異不顯著。 通過測定甜菜夜蛾4齡和5齡幼蟲中腸蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的活性，發(fā)現(xiàn)取食轉(zhuǎn)

5、基因棉的第1代和第2代兩個齡期幼蟲中腸消化酶比活力較對照低，差異顯著。但隨著取食時間的延續(xù)，中腸消化酶比活力差異性明顯縮小，到了第3代，其中腸消化酶比活力在轉(zhuǎn)基因棉與常規(guī)棉間已無明顯差異，甚至取食轉(zhuǎn)基因棉后的酶活力還略大于對照。說明取食兩個轉(zhuǎn)基因棉花品種后，對甜菜夜蛾中腸消化酶雖有一定影響，但隨著取食時間的延長，其影響呈逐步縮小趨勢。通過組建4個棉花品種苗期甜菜夜蛾自然種群生命表，發(fā)現(xiàn)SGK321的種群趨勢指數(shù)為0.9596，約等于1，

6、其他3個品種均大于1，這說明甜菜夜蛾種群在常規(guī)棉田和轉(zhuǎn)基因棉田均能保持增長趨勢。利用排除作用控制指數(shù)分析法對各因子進行分析，發(fā)現(xiàn)自然死亡或抗性死亡對甜菜夜蛾的控制作用較大，其他控制作用依次為病菌感染、天敵被捕食、卵不孵化、寄生。同時發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)Bt基因棉國抗22、轉(zhuǎn)雙價基因棉SGK321棉田自然死亡或抗性死亡排除作用控制指數(shù)EIPC值分別為11.8844、11.8167，均高于其對照親本棉，而病菌感染和被捕食的排除作用控制指數(shù)EIPC值都小