轉Cry1Ab-Cry1Ac融合基因抗蟲水稻對田間主要昆蟲種群的影響研究.pdf

1、二化螟Chilo suppressalis(Walker)、大螟Sesamia inferens(Walker)和稻縱卷葉螟Cnaphalocrocis medinalis(Guenee)均是我國水稻生產上的重要害蟲，受近年來我國水稻耕作制度的不斷變遷、害蟲抗藥性的不斷加劇和氣候變暖等因素的影響，上述鱗翅目害蟲種群的發(fā)生為害呈逐年上升趨勢。轉Bt基因抗蟲水稻的成功研制為鱗翅目害蟲的防治提供了新的策略。然而，轉Bt水稻所引發(fā)的生態(tài)安全問題

2、是制約其商業(yè)化生產的重要因子。
　　 本文以轉Bt基因水稻華恢1號(Cry1Ac/CryAb融合基因;簡稱HH1)及其對照親本明恢63(簡稱MH63)為試驗材料，系統(tǒng)研究了轉Bt基因水稻種植下，稻田主要靶標害蟲二化螟、大螟、稻縱卷葉螟及主要非靶標害蟲稻飛虱和部分主要節(jié)肢動物的發(fā)生及消長規(guī)律。該研究結果有望明確轉Bt基因水稻對二化螟、大螟、稻縱卷葉螟的抗性效率;轉Bt水稻種植下二化螟和大螟種群演替的風險大小;轉Bt水稻對非靶標害蟲

3、稻飛虱發(fā)生及為害的影響;轉Bt水稻對稻田主要節(jié)肢動物種群動態(tài)的影響，以期為轉Bt水稻的生態(tài)安全評價提供重要科學數據，對轉Bt基因抗蟲水稻的可持續(xù)應用和健康發(fā)展具有重要理論和實踐意義。主要研究結果如下:
　　 1.對稻縱卷葉螟連續(xù)兩年的田間抗性效率評價試驗表明，轉Bt水稻對稻縱卷葉螟幼蟲具有極強的抗性，抗性效率接近100％。稻縱卷葉螟半自然種群生命表的組建試驗表明，轉Bt水稻對稻縱卷葉螟的卵期和蛹期的存活率無顯著影響，只對其幼蟲各

4、齡期的存活率有顯著影響，同時，轉Bt水稻對稻縱卷葉螟蛹重存在顯著影響;在單位面積內落卵量達到一定密度的條件下，在轉Bt水稻上仍然會有一定比例的稻縱卷葉螟能夠完成整個世代，并且造成一定危害。對稻縱卷葉螟成蟲產卵選擇性測定結果表明，稻縱卷葉螟在轉Bt水稻與其對照親本間，無明顯的產卵選擇行為。
　　 2.對大螟與二化螟連續(xù)兩年的田間種群動態(tài)研究表明，二化螟是當前稻田的優(yōu)勢種群，并且與對照親本水稻相比，轉Bt水稻上二化螟的幼蟲發(fā)生量顯著

5、降低，而大螟的發(fā)生量沒有顯著差異，且在轉Bt水稻上二化螟的幼蟲量較低且與大螟差異不顯著;轉Bt水稻上二化螟導致的枯心/白穗率和受害株率都顯著低于其在對照親本水稻上的致害程度，而大螟的致害性差異不顯著。從而說明，轉Bt水稻對靶標害蟲二化螟具有較高抗性，對次靶標害蟲大螟的抗性相對較差，為將來高蟲口密度下大螟在轉Bt水稻上暴發(fā)危害、進而演變?yōu)閮?yōu)勢蟲群創(chuàng)造了可能，進而導致轉Bt水稻大面積商業(yè)化推廣種植下大田螟蟲的競爭演替及次要害蟲上升為主要害蟲

6、的生態(tài)風險。二化螟幼蟲期自然種群生命表的組建試驗表明，二化螟田間消長的關鍵階段處于低齡階段，在轉Bt水稻上研因子致死率最高的階段在低齡，隨著齡期的增長，轉Bt水稻對其幼蟲的致死力逐漸降低，進而說明，轉Bt水稻對其靶標害蟲致死力存在時間動態(tài)。
　　 3.對褐飛虱與白背飛虱連續(xù)兩年的田間種群動態(tài)研究表明，轉Bt水稻對褐飛虱和白背飛虱的田間百叢若蟲量、百叢成蟲量、百叢種群總量種群動態(tài)指標無顯著影響。褐飛虱和白背飛虱成蟲在轉Bt水稻與對