轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲棉對棉蚜的生態(tài)風(fēng)險評價.pdf

1、本論文以在生產(chǎn)上大規(guī)模商業(yè)化種植的國產(chǎn)Bt抗蟲棉GK系列中的GK12為材料，從棉蚜的生長發(fā)育、繁殖和生命表參數(shù)等基本生物學(xué)指標(biāo)著手，并從棉蚜體內(nèi)Bt蛋白含量測定、解毒酶和消化酶活性以及Bt棉上的棉蚜抗藥性變化等方面，對轉(zhuǎn)Bt基因棉GK12對非目標(biāo)害蟲—棉蚜的影響進(jìn)行了系統(tǒng)評價，尤其著重分析了轉(zhuǎn)Bt基因棉對棉蚜的長期作用，主要研究結(jié)果如下：　　1.通過室內(nèi)棉蚜種群生命表的建立，研究轉(zhuǎn)基因棉對棉蚜基本生物學(xué)特性的影響，結(jié)果表明：與親本常規(guī)

2、棉對照相比，轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲棉GK12和轉(zhuǎn)Bt+CpTI雙價抗蟲棉SGK321對棉蚜死亡率、生長發(fā)育和生命表參數(shù)無顯著影響。在SGK321上取食1代的棉蚜以及在GK12上連續(xù)取食37代和1代的棉蚜，其1～4齡發(fā)育歷期和死亡率、成蟲體重和壽命、成蟲產(chǎn)若蚜歷期和數(shù)量以及生命表參數(shù)包括種群增長指數(shù)、內(nèi)稟增長率、種群加倍時間、凈增殖率、周限增長率、平均發(fā)育歷期與取食相應(yīng)親本常規(guī)棉的棉蚜之間無顯著差異，表明轉(zhuǎn)基因棉GK12和SGK321對棉蚜無明顯

3、的直接毒殺作用，且對棉蚜的生長發(fā)育和繁殖無顯著影響。在GK12上即使經(jīng)過37代的長期作用，Bt棉對棉蚜的基本生物學(xué)特性也無顯著影響。用含有Cry1Ac原毒素蛋白的人工飼料飼養(yǎng)，對棉蚜的生長發(fā)育也無顯著影響。 2.通過酶標(biāo)儀動力學(xué)法或終點法測定在Bt棉GK12上取食不同世代棉蚜的解毒酶和乙酰膽堿酶活力，結(jié)果表明：與取食泗棉3號的棉蚜相比，在GK12上連續(xù)取食1代和21代的棉蚜，其酯酶、羧酸酯酶和乙酰膽堿酯酶的活力和比活力均無顯著變

4、化，同時在GK12上取食1代和21代的棉蚜之間也無顯著差異，而且上述三種酶的酶活力頻率分布在抗蟲棉和常規(guī)棉之間相似，差異不大，表明在20代以內(nèi)Bt棉對棉蚜的解毒酶系無顯著影響。在GK12上連續(xù)取食不同世代的棉蚜酯酶和乙酰膽堿酯酶的Vmax和Km與取食親本泗棉3號的棉蚜無顯著差異，表明兩種酶的生物化學(xué)性質(zhì)和底物親和力未受轉(zhuǎn)Bt基因棉的影響。 3.通過用酶標(biāo)儀測定取食Bt棉GK12不同世代棉蚜消化酶活力，結(jié)果表明：與在泗棉3號上取食

5、的棉蚜相比，在GK12上連續(xù)取食1代、2代、3代和60代以上，對棉蚜的蛋白酶、淀粉酶、蔗糖酶和海藻糖酶活力無顯著影響；而且，上述4種消化酶的活力在GK12上連續(xù)取食不同世代的棉蚜之間也無顯著差異，可見，即使經(jīng)過60代，取食轉(zhuǎn)Bt基因棉對棉蚜消化酶無顯著影響。 4.室內(nèi)測定取食轉(zhuǎn)Bt基因棉的棉蚜對常用殺蟲劑的敏感性，結(jié)果表明，取食轉(zhuǎn)Bt基因棉對棉蚜的殺蟲劑敏感性無顯著影響。與取食泗棉3號的棉蚜相比，吡蟲啉、滅多威、辛硫磷、溴氰菊酯

6、對在Bt棉GK12上連續(xù)取食1～3代和60代以上棉蚜的LC50、LC90和毒力回歸曲線的斜率b值均無顯著影響，可見，即使在Bt棉上連續(xù)取食60代以上，棉蚜對吡蟲啉、滅多威、辛硫磷、溴氰菊酯的敏感性也未發(fā)生變化。4種殺蟲劑中，吡蟲啉對棉蚜的抗性最強(qiáng)，滅多威次之，辛硫磷較弱，溴氰菊酯最弱。 5.ELISA檢測結(jié)果表明：在單價和雙價抗蟲棉的葉片和花粉內(nèi)Bt蛋白濃度較高，且雙價抗蟲棉高于單價抗蟲棉。在GK12葉片內(nèi)Bt蛋白含量隨棉花的生