Cry1Ac殺蟲蛋白對粘蟲體重及酶活性的影響.pdf

1、粘蟲Mythimna separata(Walker)(鱗翅目：夜蛾科)是為害我國及其它亞洲國家糧食作物的重大害蟲，給我國糧食生產(chǎn)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，但它并非目前所開發(fā)的轉(zhuǎn)基因作物的主要靶標(biāo)害蟲。已有研究結(jié)果表明，由于減少了殺蟲劑的使用，造成轉(zhuǎn)基因作物大田里次要靶標(biāo)害蟲種群數(shù)量的增長。因此，開展轉(zhuǎn)基因抗蟲作物對多食性次要靶標(biāo)害蟲的殺蟲效果評價將是十分必要的。針對我國目前缺乏轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲作物對粘蟲的生態(tài)安全性評價研究現(xiàn)狀，本文主要采用

2、生理學(xué)方法系統(tǒng)研究CrylAc殺蟲蛋白對粘蟲體重、解毒酶活性、保護(hù)酶活性及蛋白酶活性的影響效應(yīng)，從而為解析Bt殺蟲蛋白對粘蟲的生理學(xué)影響，科學(xué)評價轉(zhuǎn)CrylAc基因抗蟲作物對粘蟲的殺蟲效果提供依據(jù)，同時為補充和完善轉(zhuǎn)Bt基因作物的生態(tài)安全性風(fēng)險評估，加速其商業(yè)化生產(chǎn)進(jìn)程以及潛在的抗性治理措施提供新的思路。取得的主要創(chuàng)新性結(jié)果有如下幾點：
　　 明確了CrylAc殺蟲蛋白對粘蟲幼蟲體重和中腸蛋白酶活性的影響作用。研究發(fā)現(xiàn)，粘蟲初孵

3、幼蟲連續(xù)取食含CrylAc殺蟲蛋白濃度分別為0(對照)，0.5，1，2和4μg/g的人工飼料10d，13d和16d后，幼蟲體重隨著CrylAc殺蟲蛋白濃度的升高而降低。粘蟲初孵幼蟲連續(xù)取食含CrylAc殺蟲蛋白的人工飼料13d后，僅0.5μg/g濃度下幼蟲總蛋白酶活性高于對照，且差異顯著，1，2，4μg/g濃度下處理和對照均無顯著差異；取食不同濃度的CrylAc殺蟲蛋白均導(dǎo)致幼蟲的強堿性類胰蛋白酶和類胰凝乳蛋白酶活性顯著降低，但弱堿性類

4、胰蛋白酶活性僅在2μg/g和4μg/g濃度下顯著低于對照。5齡及6齡粘蟲幼蟲取食CrylAc殺蟲蛋白濃度分別為0(對照)，2，4，8和16μg/g的人工飼料24h后，幼蟲平均體重、類胰蛋白酶及類胰凝乳蛋白酶的活力都要明顯低于對照；總蛋白酶活性在殺蟲蛋白濃度較高時顯著低于對照。結(jié)果表明，CrylAc殺蟲蛋白對粘蟲的體重增長具有顯著抑制作用，同時，作為外源毒素，CrylAc殺蟲蛋白在害蟲取食含殺蟲蛋白飼料或轉(zhuǎn)基因抗蟲作物后，作用于昆蟲的中腸

5、，顯著抑制類胰蛋白酶和類胰凝乳蛋白酶的活性，影響粘蟲中腸內(nèi)食物的消化吸收，導(dǎo)致體重下降。
　　 首次揭示了CrylAc殺蟲蛋白對粘蟲幼蟲中腸解毒酶、保護(hù)酶和蛋白酶活性的影響作用。結(jié)果表明，粘蟲5齡幼蟲連續(xù)取食CrylAc殺蟲蛋白濃度為2μg/g的人工飼料6，12，24和36h后，中腸酯酶和谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶活性顯著低于對照，隨著取食時間的延長，活性逐漸降低，且差異顯著；取食CrylAc不同時間的幼蟲中腸的超氧化物歧化酶(sup

6、eroxide dismutase，SOD)活力則均顯著高于對照；過氧化氫酶(catalase，CAT)活力在取食6，12和24 h時顯著低于對照，36 h時則顯著高于對照；過氧化物酶(peroxidase，POD)活力均顯著低于對照；取食含CrylAc毒蛋白飼料6，12和24 h的幼蟲中腸內(nèi)強堿性類胰蛋白酶、弱堿性類胰蛋白酶及類胰凝乳蛋白酶活力均明顯低于對照，總蛋白酶活力在取食12及24 h時顯著高于對照，36 h時則顯著低于對照。表