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转crylAb/crylAc基因水稻对大螟的生物学及主要酶系的影响

郭文娟

  本文以转cry1Ab/cry1Ac基因水稻汕优63Bt及其对照汕优63为材料,通过田间和室内试验研究了转cry1Ab/cry1Ac基因水稻对大螟(Sesamia inferens Walker)的生物学及主要酶系的影响。主要结果如下: 1.连续3年的田间试验结果表明,转crylAb/crylAc基因水稻对田间的白穗率有很好的控制效果,能将白穗率降至较低水平,与对照差异显著(p<0.05)。在田间为害定局后对螟虫数量的调查中发现,不论是转基因水稻田间还是非转基因水稻田间,大螟的数量都占绝对优势,所占比例远大于其他钻蛀性螟虫。 2.采用活体生测的方法测定了转cry1Ab/cry1Ac基因水稻对大螟幼虫的取食、生长以及存活的影响。结果表明,以转cry1Ab/cry1Ac基因水稻为食的大螟3龄和5龄幼虫的累计取食量和相对摄食率与对照相比都显著的减少。取食转Bt水稻后,大螟3龄和5龄幼虫体重均出现负增长。随着取食转基因水稻时间的延长,大螟幼虫的死亡率不断增加,到试验结束时,大螟3龄幼虫的校正死亡率可以达到100%,5龄幼虫的校正死亡率达到85%。 3.采用活体取食生测的方法,研究了转cry1Ab/cry1Ac基因水稻对大螟3龄和5龄幼虫的致死和亚致死作用,当大螟3龄和5龄幼虫持续以转cry1Ab/cry1Ac基因水稻为食时,随取食时间的延长,幼虫的死亡率逐渐增加。但是当大螟3龄和5龄幼虫取食亚致死量的转基因水稻后改以对照饲喂时,死亡率达到一定值后不再持续增加,存活的幼虫可以顺利进入下一龄期,但是幼虫的发育历期较对照时间长。亚致死处理后的部分个体能够化蛹,与对照相比,幼虫的化蛹率显著降低,蛹重减轻,蛹长变短,但是对其化蛹个体的羽化率影响不大,低龄幼虫羽化后的产卵量受到影响有所减少,但是对高龄幼虫羽化后的产卵量没有显著影响。 4.用转cry1Ab/cry1Ac基因水稻茎秆饲喂大螟3龄和5龄幼虫,采用酶活力测定方法研究了转Bt水稻对大螟幼虫体内三种保护酶(SOD、CAT和POD)活性的影响。结果表明,大螟3龄幼虫在取食24h后SOD活力与对照相比提高了43.44%,48h后降至最低值;在取食24h后POD值达到最大值,与对照相比,其酶活力值升高了29.22%,最终在取食48h后酶活力达到最小值,并显著低于对照;在取食转基因水稻4h后,CAT活力值升高了30.33%,在取食48h后,与对照相比,酶活力降低了27.01%;5龄幼虫取食4h后SOD活力显著高于对照水平,36h后达到最低值,与对照相比,活力值下降了31.62%;在取食8h后POD活力值达到最高值,与对照相比,升高了73.2%,36h后酶活力值达到最低值;在取食之初4hCAT活力达到最大值,与对照相比,其值升高了75.73%,在取食48h后,其活力值与对照相比减少了7.55%。3龄幼虫与5龄相比,对Bt的抗性水平较低,自身防卫能力较差。在取食初期,试虫体内保护酶活力升高,以抵御Bt毒蛋白对虫体的伤害作用,随着取食时间的延长,保护酶活力迅速降低,从而干扰虫体正常的代谢机制,导致虫体出现中毒症状,致使昆虫死亡 5.采用酶活力测定方法研究了转cry1Ab/cry1Ac水稻对大螟幼虫体内两种解毒酶乙酰胆碱酯酶(AChE)和谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)活性的影响。研究结果表明,大螟3龄和5龄幼虫在取食转crylAb/crylAc基因水稻后,体内AChE以及GSTs活力受到Bt毒蛋白的影响均有所下降。但是5龄幼虫相对于3龄幼虫解毒酶活力下降的幅度较小,在取食48h后,3龄幼虫体内AChE活力值与对照相比降低了64.64%,GSTs活力值与对照相比下降了17.45%;5龄幼虫体内AChE活力值下降了42.53%,GSTs活力在处理最后与对照达到相当水平。 6.采用酶活力测定方法研究了大螟幼虫取食转cry1Ab/cry1Ac水稻后体内胰蛋白酶活力变化。结果表明,尽管个别处理组的胰蛋白酶活性高于对照组,但是3龄和5龄幼虫在取食转cry1Ab/cry1Ac基因水稻后体内胰蛋白酶活力值总体低于对照水平。大螟3龄幼虫在取食转Bt水稻后酶活力总体呈下降趋势,处理时间越长,下降越明显,在取食转Bt水稻48h后,其胰蛋白酶活力值与对照相比降低了62.74%。大螟5龄幼虫在取食48h后,体内胰蛋白酶活力与对照相比降低了38.46%。说明Bt毒蛋白对大螟低龄幼虫的影响较大。……   
[关键词]:转Bt基因水稻;大螟;生长发育;致死效应;亚致死效应;保护酶;解毒酶;胰蛋白酶
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:华中农业大学2012年