農(nóng)藥對(duì)轉(zhuǎn)Bt基因水稻生理生化及褐飛虱種群增長(zhǎng)的影響.pdf

1、隨著轉(zhuǎn)Bt基因水稻的研究的不斷深入，所帶來的環(huán)境安全性和食品安全性問題越來越受到學(xué)術(shù)界和社會(huì)公眾的廣泛關(guān)注。本文從農(nóng)藥脅迫的角度出發(fā)，研究農(nóng)藥對(duì)轉(zhuǎn)Bt基因水稻的生理生化影響，以及農(nóng)藥和Bt毒蛋白對(duì)非靶標(biāo)害蟲褐飛虱的雙重影響。結(jié)果如下:
　　1.農(nóng)藥對(duì)轉(zhuǎn)Bt基因水稻和常規(guī)水稻受害級(jí)別的影響
　　本文研究了四種農(nóng)藥亞致死劑量對(duì)常規(guī)水稻和轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻受害級(jí)別的影響。結(jié)果表明農(nóng)藥處理并接蟲后7天，水稻受害級(jí)別在農(nóng)藥濃度間有顯著

2、差異，但品種間差異不顯著。三唑磷10ppm、20ppm、40ppm、80ppm處理后，MH63受害級(jí)別分別比對(duì)照增加了84.6％、61.5％、76.9％、76.9％;T2A-1受害級(jí)別分別比對(duì)照增加了26.7％、66.7％、40％、53.3％。康寬20ppm、40ppm、80ppm、160ppm處理后，MH63受害級(jí)別分別比對(duì)照增加了123％、92.3％、69.2％、92.3％;T2A-1受害級(jí)別分別比對(duì)照增加了93.3％、107％、6

3、6.7％、80％。接蟲后14天，水稻受害級(jí)別隨施藥濃度和品種變化呈顯著變化。除井岡霉素外，吡蚜酮、三唑磷和康寬處理后，農(nóng)藥濃度顯著影響水稻受害級(jí)別，且在水稻品種間也有顯著差異，另外農(nóng)藥濃度與水稻品種間存在顯著的交互作用，例如，康寬40ppm處理的T2A-1受害級(jí)別高達(dá)8.2，比對(duì)照增加了64％。
　　2.農(nóng)藥對(duì)轉(zhuǎn)Bt基因水稻和常規(guī)水稻生理生化的影響
　　轉(zhuǎn)Bt基因作物的Bt毒蛋白對(duì)靶標(biāo)害蟲具有非常有效的控制作用，特別是鱗翅目

4、害蟲。然而，在Bt毒蛋白高選擇壓下，靶標(biāo)害蟲抗性的產(chǎn)生以及非靶標(biāo)害蟲種群數(shù)量增加使化學(xué)防治依然成為必要的手段。本研究的目的是比較農(nóng)藥對(duì)轉(zhuǎn)Bt基因水稻和常規(guī)水稻生理生化的影響。結(jié)果顯示，井岡霉素、吡蚜酮、三唑磷和康寬處理7天和14天后，農(nóng)藥濃度和水稻品種對(duì)水稻可溶性糖、草酸以及類黃酮含量均有顯著影響。生理生化的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)因農(nóng)藥類型和水稻品種而異，如井岡霉素、吡蚜酮、三唑磷和康寬處理14天后，MH63和T2A-1草酸含量隨井岡霉素和康寬濃

5、度的增加而逐漸下降，但吡蚜酮和三唑磷處理后，草酸含量均出現(xiàn)先降低后升高。井岡霉素、吡蚜酮和康寬處理后，T2A-1植株可溶性糖和類黃酮的含量均顯著高于MH63，但草酸含量顯著低于MH63。
　　3.農(nóng)藥對(duì)轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻和常規(guī)水稻上褐飛虱種群的影響
　　對(duì)非靶標(biāo)害蟲的影響是轉(zhuǎn)Bt基因水稻安全性評(píng)價(jià)的重要內(nèi)容。目前評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)Bt基因水稻對(duì)稻飛虱的影響主要側(cè)重于水稻對(duì)稻飛虱的直接效應(yīng)，轉(zhuǎn)基因水稻上農(nóng)藥對(duì)褐飛虱的影響還沒有被研究。本文

6、參照龐雄飛(1992)方法構(gòu)建褐飛虱種群生命表。結(jié)果表明，在無農(nóng)藥處理時(shí)(CK)，轉(zhuǎn)基因水稻T2A-1上褐飛虱產(chǎn)卵量顯著高于MH63。農(nóng)藥處理后，兩種水稻都出現(xiàn)了褐飛虱若蟲羽化率和產(chǎn)卵量等參數(shù)不同程度的增加，其中褐飛虱產(chǎn)卵量隨三唑磷濃度增加而增加，顯著刺激了褐飛虱產(chǎn)卵，另外三唑磷10ppm處理的T2A-1褐飛虱下代初孵若蟲數(shù)和種群趨勢(shì)指數(shù)顯著高于MH63。而井岡霉素和康寬處理的MH63褐飛虱卵孵化率顯著高于T2A-1。上述結(jié)果表明，有些

7、農(nóng)藥在轉(zhuǎn)基因水稻上使用可能增加褐飛虱發(fā)生再猖獗的風(fēng)險(xiǎn)。
　　4.農(nóng)藥對(duì)轉(zhuǎn)Bt基因水稻毒蛋白含量的影響及機(jī)理
　　對(duì)轉(zhuǎn)Bt基因作物進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)，其中很重要的一個(gè)方面是評(píng)價(jià)Bt毒蛋白對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。而水稻Bt毒蛋白的表達(dá)和合成受諸多外在因素的影響。本研究主要是研究農(nóng)藥對(duì)水稻Bt毒蛋白的含量及影響機(jī)制進(jìn)行探討。結(jié)果顯示，苗期井岡霉素、吡蚜酮、三唑磷和康寬處理，轉(zhuǎn)Bt基因水稻毒蛋白含量均顯著升高，特別是低濃度處理增加量最為顯著。

8、分蘗期和孕穗期，農(nóng)藥處理顯著降低了水稻Bt毒蛋白含量，但對(duì)抽穗期水稻Bt毒蛋白無顯著影響。為探討農(nóng)藥影響B(tài)t毒蛋白表達(dá)量的生理生化機(jī)制，我們研究了農(nóng)藥對(duì)Bt毒蛋白合成途徑相關(guān)的酶類活性和生化物質(zhì)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，農(nóng)藥處理后GOT、GPT活性及游離氨基酸、可溶性蛋白含量均顯著降低，回歸分析表明，GOT、GPT活性及游離氨基酸、可溶性蛋白的變化與同時(shí)期的Bt毒蛋白含量呈正相關(guān)。由此我們認(rèn)為，農(nóng)藥影響了轉(zhuǎn)Bt基因水稻GOT、GPT活性及游離氨