轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻對褐飛虱主要天敵的潛在風(fēng)險評價.pdf

1、水稻是世界上最主要的糧食作物之一，每年因為害蟲危害造成嚴(yán)重的產(chǎn)量損失。利用基因工程技術(shù)（Gene engineering technology，GET）培育的轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻很好地控制了鱗翅目害蟲對水稻的危害。然而，轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻的環(huán)境安全性也引起了大眾及科學(xué)工作者的熱切關(guān)注。因此，任何一個新培育的轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻在商業(yè)化種植之前，必須進行嚴(yán)格、系統(tǒng)、科學(xué)的環(huán)境安全性評價。轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻對非靶標(biāo)植食者昆蟲天敵的影響是轉(zhuǎn)基因作物環(huán)境安全性評價

2、中至關(guān)重要的部分。T1C-19和T2A-1是2種新培育的轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻，分別表達cry1C基因和cry2A基因，由玉米泛素啟動子驅(qū)動，對水稻鱗翅目害蟲抗性良好。本論文擬從基于水稻-褐飛虱-天敵三級營養(yǎng)傳遞、高劑量Bt蛋白暴露、田間種群動態(tài)等方面評價這2種轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻材料對褐飛虱捕食性天敵黑肩綠盲蝽、草間鉆頭蛛以及轉(zhuǎn)cry2A基因水稻對褐飛虱寄生性天敵稻虱纓小蜂的生態(tài)安全性。結(jié)果如下:
　　1、轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻對捕食性天

3、敵黑肩綠盲蝽的潛在風(fēng)險評價
　　褐飛虱（Nilaparvata lugens）是轉(zhuǎn)Bt基因稻田主要的非靶標(biāo)刺吸式害蟲，黑肩綠盲蝽（Cyrtorhinus lividipennis）是稻飛虱卵及低齡若蟲主要的捕食性天敵。由于黑肩綠盲蝽可能通過褐飛虱暴露于Bt蛋白，因此評價轉(zhuǎn)cry1C、cry2A基因水稻對該捕食性天敵的安全性是非常必要的。在本研究中，通過3個實驗分別對轉(zhuǎn)cty1C、cry2A基因水稻對黑肩綠盲蝽的生態(tài)安全性進行了系統(tǒng)

4、的評價:(1)直接取食實驗:將10倍于真實田間暴露量的Cry1C、Cry2A蛋白添加到人工飼料中直接飼喂黑肩綠盲蝽;(2)三級營養(yǎng)實驗:Cry1C、Cry2A蛋白通過獵物褐飛虱卵或若蟲間接傳遞給黑肩綠盲蝽;(3)田間實驗:通過吸蟲器法取樣研究轉(zhuǎn)cry1C、cry2A基因水稻對黑肩綠盲蝽田間種群的影響。直接取食高劑量Bt蛋白以及由獵物介導(dǎo)傳遞的Bt蛋白對黑肩綠盲蝽的發(fā)育歷期、存活率、雌性率以及體重均無顯著影響。2種轉(zhuǎn)Bt基因水稻田與非轉(zhuǎn)基

5、因水稻田中，黑肩綠盲蝽的種群密度與種群動態(tài)也沒有顯著性差異?？梢?，轉(zhuǎn)cry1C、cry2A基因水稻對黑肩綠盲蝽沒有顯著影響。
　　2、轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻對捕食性天敵草間鉆頭蛛的潛在風(fēng)險評價
　　草間鉆頭蛛（Hylyphantes graminicola）是稻田一種廣譜性捕食者，Bt蛋白可能通過其對水稻植食性昆蟲的捕食而傳遞至體內(nèi)。基于水稻-褐飛虱-草間鉆頭蛛三級營養(yǎng)關(guān)系，以轉(zhuǎn)Bt基因水稻（T1C-19或T2A-1）和非轉(zhuǎn)基因

6、對照水稻飼養(yǎng)的褐飛虱作為獵物飼養(yǎng)草間鉆頭蛛，兩種獵物飼養(yǎng)的草間鉆頭蛛存活率、發(fā)育歷期、體重以及生殖力均無顯著性差異。同樣，轉(zhuǎn)Bt基因水稻處理與非轉(zhuǎn)基因?qū)φ账咎幚淼牟蓍g鉆頭蛛，其捕食功能也沒有顯著性差異。當(dāng)草間鉆頭蛛以2種轉(zhuǎn)Bt基因水稻飼養(yǎng)的褐飛虱為食物時，并未發(fā)現(xiàn)Cry1C或Cry2A蛋白在蜘蛛體內(nèi)有累積現(xiàn)象。3年的田間調(diào)查數(shù)據(jù)表明，2種轉(zhuǎn)Bt基因水稻田與非轉(zhuǎn)基因水稻田中，草間鉆頭蛛的種群密度與種群動態(tài)均無顯著性差異。因此，轉(zhuǎn)cry1

7、C，cry2A基因水稻對草間鉆頭蛛發(fā)育與生殖相關(guān)的重要生命表參數(shù)以及種群動態(tài)沒有影響。
　　3、轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻對寄生性天敵稻虱纓小蜂的潛在風(fēng)險評價
　　稻虱纓小蜂（Anagrus nilaparvatae）是褐飛虱卵寄生性天敵的優(yōu)勢類群。在本研究中，用T2A-1飼養(yǎng)的褐飛虱卵作為寄主，連續(xù)飼養(yǎng)稻虱纓小蜂7個世代，評價轉(zhuǎn)cry2A基因水稻對該寄生蜂的影響。當(dāng)?shù)臼t小蜂分別以轉(zhuǎn)Bt基因水稻或非轉(zhuǎn)基因?qū)φ账撅曫B(yǎng)的褐飛虱卵為寄