轉(zhuǎn)Cry1Ab-Cry1Ac融合基因抗蟲水稻對(duì)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(guó)水稻生產(chǎn)上的重要害蟲，受近年來我國(guó)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(shì)。轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(chǎn)的重要因子。
　　 本文以轉(zhuǎn)Bt基因水稻華恢1號(hào)(Cry1Ac/CryAb融合基因;簡(jiǎn)稱HH1)及其對(duì)照親本明恢63(簡(jiǎn)稱MH63)為試驗(yàn)材料，系統(tǒng)研究了轉(zhuǎn)Bt基因水稻種植下，稻田主要靶標(biāo)害蟲二化螟、大螟、稻縱卷葉螟及主要非靶標(biāo)害蟲稻飛虱和部分主要節(jié)肢動(dòng)物的發(fā)生及消長(zhǎng)規(guī)律。該研究結(jié)果有望明確轉(zhuǎn)Bt基因水稻對(duì)二化螟、大螟、稻縱卷葉螟的抗性效率;轉(zhuǎn)Bt水稻種植下二化螟和大螟種群演替的風(fēng)險(xiǎn)大小;轉(zhuǎn)Bt水稻對(duì)非靶標(biāo)害蟲

3、稻飛虱發(fā)生及為害的影響;轉(zhuǎn)Bt水稻對(duì)稻田主要節(jié)肢動(dòng)物種群動(dòng)態(tài)的影響，以期為轉(zhuǎn)Bt水稻的生態(tài)安全評(píng)價(jià)提供重要科學(xué)數(shù)據(jù)，對(duì)轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻的可持續(xù)應(yīng)用和健康發(fā)展具有重要理論和實(shí)踐意義。主要研究結(jié)果如下:
　　 1.對(duì)稻縱卷葉螟連續(xù)兩年的田間抗性效率評(píng)價(jià)試驗(yàn)表明，轉(zhuǎn)Bt水稻對(duì)稻縱卷葉螟幼蟲具有極強(qiáng)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(yàn)表明，轉(zhuǎn)Bt水稻對(duì)稻縱卷葉螟的卵期和蛹期的存活率無(wú)顯著影響，只對(duì)其幼蟲各

4、齡期的存活率有顯著影響，同時(shí)，轉(zhuǎn)Bt水稻對(duì)稻縱卷葉螟蛹重存在顯著影響;在單位面積內(nèi)落卵量達(dá)到一定密度的條件下，在轉(zhuǎn)Bt水稻上仍然會(huì)有一定比例的稻縱卷葉螟能夠完成整個(gè)世代，并且造成一定危害。對(duì)稻縱卷葉螟成蟲產(chǎn)卵選擇性測(cè)定結(jié)果表明，稻縱卷葉螟在轉(zhuǎn)Bt水稻與其對(duì)照親本間，無(wú)明顯的產(chǎn)卵選擇行為。
　　 2.對(duì)大螟與二化螟連續(xù)兩年的田間種群動(dòng)態(tài)研究表明，二化螟是當(dāng)前稻田的優(yōu)勢(shì)種群，并且與對(duì)照親本水稻相比，轉(zhuǎn)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(zhuǎn)Bt水稻上二化螟的幼蟲量較低且與大螟差異不顯著;轉(zhuǎn)Bt水稻上二化螟導(dǎo)致的枯心/白穗率和受害株率都顯著低于其在對(duì)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(zhuǎn)Bt水稻對(duì)靶標(biāo)害蟲二化螟具有較高抗性，對(duì)次靶標(biāo)害蟲大螟的抗性相對(duì)較差，為將來高蟲口密度下大螟在轉(zhuǎn)Bt水稻上暴發(fā)危害、進(jìn)而演變?yōu)閮?yōu)勢(shì)蟲群創(chuàng)造了可能，進(jìn)而導(dǎo)致轉(zhuǎn)Bt水稻大面積商業(yè)化推廣種植下大田螟蟲的競(jìng)爭(zhēng)演替及次要害蟲上升為主要害蟲

6、的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。二化螟幼蟲期自然種群生命表的組建試驗(yàn)表明，二化螟田間消長(zhǎng)的關(guān)鍵階段處于低齡階段，在轉(zhuǎn)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(zhǎng)，轉(zhuǎn)Bt水稻對(duì)其幼蟲的致死力逐漸降低，進(jìn)而說明，轉(zhuǎn)Bt水稻對(duì)其靶標(biāo)害蟲致死力存在時(shí)間動(dòng)態(tài)。
　　 3.對(duì)褐飛虱與白背飛虱連續(xù)兩年的田間種群動(dòng)態(tài)研究表明，轉(zhuǎn)Bt水稻對(duì)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(dòng)態(tài)指標(biāo)無(wú)顯著影響。褐飛虱和白背飛虱成蟲在轉(zhuǎn)Bt水稻與對(duì)