轉(zhuǎn)基因水稻表達(dá)的Bt殺蟲蛋白對(duì)擬環(huán)紋豹蛛(Pardosa pseudoannulata)的安全性評(píng)價(jià).pdf

1、為探明轉(zhuǎn)基因水稻表達(dá)的Bt殺蟲蛋白沿捕食性食物鏈傳遞過(guò)程中對(duì)田間害蟲的自然天敵的影響，本文以轉(zhuǎn)CrylAb/CrylAc基因水稻汕優(yōu)63(簡(jiǎn)稱Bt水稻)作為食物鏈中的生產(chǎn)者(以常規(guī)品種汕優(yōu)63為對(duì)照)；以取食該水稻葉片的3-4齡稻縱卷葉螟Cnaphalocrocismedinalis(Guenée)幼蟲為初級(jí)消費(fèi)者；以稻田優(yōu)勢(shì)種蜘蛛—擬環(huán)紋豹蛛(Pardosa pseudoannuIata)為次級(jí)消費(fèi)者，分別從水稻表達(dá)的Bt殺蟲蛋白在食

2、物鏈中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的傳遞規(guī)律及其對(duì)次級(jí)消費(fèi)者擬環(huán)紋豹蛛各生育期安全性的影響進(jìn)行了探討，現(xiàn)將所獲得的研究結(jié)果報(bào)告如下：
　　 1.Bt殺蟲蛋白在捕食性食物鏈中能夠由生產(chǎn)者傳遞到次級(jí)消費(fèi)者體內(nèi)
　　 把在常規(guī)水稻上自由生長(zhǎng)的3-4齡稻縱卷葉螟Cnaphalocrocismedinalis(Guenée)幼蟲分別飼養(yǎng)在Bt水稻與對(duì)照水稻上，待其自由取食12h、24h、36h、48h、60h后測(cè)其體內(nèi)Bt蛋白含量，結(jié)果顯示：隨著取食

3、時(shí)間的延長(zhǎng)，稻縱卷葉螟幼蟲體內(nèi)Bt蛋白含量逐漸增加，至取食36h時(shí)達(dá)到最大值2.84±0.08ng/頭，而后Bt蛋白含量減少并趨于維持在1.77±0.34 ng/頭的水平上，與此同時(shí)對(duì)照組均未檢測(cè)到Bt殺蟲蛋白；以在Bt水稻上取食24h的稻縱卷葉螟幼蟲為獵物，分別待擬環(huán)紋豹蛛捕食2d、4d、6d、8d、10d后測(cè)定蜘蛛體內(nèi)Bt蛋白含量，結(jié)果表明：隨著捕食獵物數(shù)量的增加蜘蛛體內(nèi)Bt殺蟲蛋白含量也逐漸增加，至捕食6天時(shí)達(dá)到最大值4.65±0

4、.54ng/頭，而后蜘蛛體內(nèi)Bt殺蟲蛋白含量并不繼續(xù)隨捕食稻縱卷葉螟數(shù)量的增加而增加，同時(shí)對(duì)照組均未檢測(cè)到Bt蛋白。由此可見，轉(zhuǎn)基因水稻表達(dá)的Bt殺蟲蛋白可以沿捕食性食物鏈經(jīng)稻縱卷葉螟傳遞給擬環(huán)紋豹蛛，并出現(xiàn)逐級(jí)富集現(xiàn)象，但這種富集并非隨著捕食量的增加而持續(xù)增加。
　　 2.蜘蛛通過(guò)食物鏈攝入的Bt殺蟲蛋白對(duì)其保護(hù)酶(SOD、POD和CAT)活性的影響
　　 把取食Bt水稻葉片的稻縱卷葉螟幼蟲，分別喂養(yǎng)擬環(huán)紋豹蛛3天、6

5、天、9天、12天后，采用酶活力測(cè)定方法探究了轉(zhuǎn)基因水稻表達(dá)的Bt殺蟲蛋白對(duì)擬環(huán)紋豹蛛體內(nèi)3種保護(hù)酶(SOD、POD和CAT)活性的影響。結(jié)果表明：實(shí)驗(yàn)期間處理組蜘蛛體內(nèi)3種保護(hù)酶(SOD、POD和CAT)的活性均受到影響，且前期3種保護(hù)酶活性均表現(xiàn)不同程度的被抑制，明顯低于對(duì)照組。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，其中SOD活性隨著處理時(shí)間的增加而逐漸增強(qiáng)，至處理第9天時(shí)達(dá)到最大值；同時(shí)處理組POD、CAT活性也隨著處理時(shí)間的增加而增強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)初期(前6天)

6、均顯著低于對(duì)照組(p＜0.05)，而至第9天則均高于對(duì)照組。由此可見，Bt基因在水稻體內(nèi)所表達(dá)的Bt殺蟲蛋白能夠沿食物鏈傳遞至次級(jí)消費(fèi)者，并且對(duì)次級(jí)消費(fèi)者代謝活動(dòng)的影響表現(xiàn)為對(duì)該保護(hù)酶在初期抑制，而中、后期很快恢復(fù)或增高。
　　 3.Bt殺蟲蛋白對(duì)擬環(huán)紋豹蛛繁殖、生長(zhǎng)發(fā)育及存活時(shí)間的影響
　　 在實(shí)驗(yàn)條件下(28±0.5℃，R.H=80％，L∶D=12h∶12h)以田間優(yōu)勢(shì)自然天敵擬環(huán)紋豹蛛為對(duì)象，以取食Bt水稻葉片24

7、h的稻縱卷葉螟幼蟲(對(duì)照組為取食對(duì)照水稻24h的稻縱卷葉螟幼蟲)為獵物飼養(yǎng)擬環(huán)紋豹蛛，待其產(chǎn)卵后統(tǒng)計(jì)產(chǎn)卵量、孵化率、幼蛛發(fā)育歷期、成蛛體重等。結(jié)果表明：處理組蜘蛛的發(fā)育歷期長(zhǎng)于對(duì)照組，成蛛體重小于對(duì)照組，且均達(dá)到極顯著差異水平(p＜0.01)處理組蜘蛛的存活時(shí)間顯著長(zhǎng)于對(duì)照(p＜0.05)，而蜘蛛的蛻皮次數(shù)與對(duì)照相比無(wú)顯著差異(p＞0.05)；產(chǎn)卵量、孵化率也無(wú)明顯差異(p＞0.05)?？梢娹D(zhuǎn)基因水稻表達(dá)的Bt殺蟲蛋白能沿食物鏈經(jīng)靶標(biāo)害

8、蟲稻縱卷葉螟傳遞給蜘蛛，并使擬環(huán)紋豹蛛的發(fā)育歷期、存活時(shí)間延長(zhǎng)。
　　 4.Bt殺蟲蛋白對(duì)擬環(huán)紋豹蛛線粒體DNA-12S rRNA基因第三結(jié)構(gòu)域堿基序列的影響
　　 為從分子水平上探討轉(zhuǎn)基因水稻表達(dá)的Bt殺蟲蛋白對(duì)自然天敵的長(zhǎng)期生態(tài)效應(yīng)，以線粒體DNA-12S rRNA基因第三結(jié)構(gòu)域?yàn)槟繕?biāo)區(qū)域，研究了在轉(zhuǎn)基因水稻表達(dá)的Bt殺蟲蛋白的持續(xù)作用下擬環(huán)紋豹蛛(在28±0.5℃，R.H=80％，L∶D=12h∶12h條件下繁殖的

9、第5代性成熟蜘蛛)線粒體DNA-12S rRNA基因第三結(jié)構(gòu)域的堿基組成及其序列變化。結(jié)果表明：擬環(huán)紋豹蛛的該結(jié)構(gòu)域中共檢測(cè)到302個(gè)堿基，且富含A、T，與對(duì)照相比較該結(jié)構(gòu)域內(nèi)的堿基未發(fā)生轉(zhuǎn)換、顛換等改變的現(xiàn)象。說(shuō)明轉(zhuǎn)基因水稻表達(dá)的Bt殺蟲蛋白在該處理時(shí)間內(nèi)(5代)未導(dǎo)致擬環(huán)紋豹蛛線粒體DNA-12S rRNA基因第三結(jié)構(gòu)域的堿基序列發(fā)生變化。
　　 綜上所述，本研究結(jié)果表明：盡管轉(zhuǎn)基因水稻表達(dá)的Bt殺蟲蛋白能夠經(jīng)過(guò)食物鏈傳遞到