轉(zhuǎn)Bt基因稻谷儲藏期對四種儲糧害蟲的影響.pdf

1、水稻(Oryza sativa L．)是世界上最重要的糧食作物之一，全球約三分之一以上的人口以稻米為主食，僅我國就有8億人。我國水稻常年播種面積約為3100萬hm2，總收獲量在2億噸左右，約占我國糧食總產(chǎn)量的40％，因此稻谷在我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有舉足輕重的地位。然而，水稻也是受蟲害侵襲最為嚴(yán)重的糧食作物之一，據(jù)不完全統(tǒng)計，全世界每年因蟲害造成的損失占稻谷總產(chǎn)量的5％以上，每年損失約為1000萬噸。水稻本身沒有足夠抗蟲的基因，Bt毒蛋白基

2、因是水稻基因工程中可資利用的主要抗蟲非水稻基因庫源材料之一，轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展為利用外源基因培育優(yōu)良抗蟲品種提供了新的途徑，故轉(zhuǎn)Bt基因水稻正在或已成為水稻害蟲防治史上劃時代的重大飛躍。 目前，我國轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻已經(jīng)研制成功并進(jìn)入環(huán)境釋放階段，轉(zhuǎn)基因作物儲藏期對倉儲害蟲的影響以及靶標(biāo)害蟲的抗性品系研究已經(jīng)成為一個新的方向。本論文瞄準(zhǔn)轉(zhuǎn)Bt稻谷的生態(tài)安全性評價這一研究熱點，以轉(zhuǎn)SCK/CryIAc基因稻谷為材料，研究轉(zhuǎn)Bt抗蟲稻

3、谷儲藏期對主要儲糧害蟲的殺蟲效果及其影響，以期對轉(zhuǎn)Bt基因稻谷儲藏期的安全性進(jìn)行初步評估。論文主要研究結(jié)果如下： 1．轉(zhuǎn)Bt基因稻谷儲藏期Bt毒蛋白的測定。2008年3月到2008年11月對轉(zhuǎn)CryIA(c)/SCK稻谷(Ⅱ優(yōu)MS67)中Bt毒蛋白CryIA(c)進(jìn)行了9個月的跟蹤測定，所測的稻谷中Bt毒蛋白的含量從1.593μg/g下降到1.262μg/g。轉(zhuǎn)Bt基因稻谷中的Bt毒蛋白在3月到5月儲藏期間降解速度迅速，Bt毒蛋

4、白的含量的降解值達(dá)到0.121μg/g，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了之后幾個月的降解速度，從5月開始直至11月期間，Bt毒蛋白降解緩慢，6個月平均降解速度為0.019μg/g。結(jié)果表明，轉(zhuǎn)基因稻谷中的Bt毒蛋白基因在短時間內(nèi)不能全部降解，儲藏期稻谷中Bt毒蛋白仍存在一定的含量。 2．轉(zhuǎn)Bt基因稻谷儲藏期對麥蛾及印度谷螟的影響。以非轉(zhuǎn)基因親本Ⅱ優(yōu)明86為對照，在轉(zhuǎn)CryIA(c)/SCK稻谷(Ⅱ優(yōu)MS67)含有CryIA(c)毒蛋白1.459μg/

5、g的條件下，麥蛾及印度谷螟存活率分別僅為33.6％和40.8％，顯著低于對照稻谷飼養(yǎng)下的存活率71.6％和75.2％。麥蛾及印度谷螟成蟲初現(xiàn)時間分別為36.2天和53.4天，而對照為29天、45天，其差異達(dá)到極顯著水平。麥蛾及印度谷螟發(fā)育歷期分別為45天和62.2天，極顯著的長于對照條件下的38.4天和53天。此外，以轉(zhuǎn)基因稻谷為食料的麥蛾及印度谷螟，其體長分別為0.3280cm和0.5125cm、產(chǎn)卵量為88.6粒和47粒，這與對照體

6、長0.4624cm及0.8752cm、對照產(chǎn)卵量116.2粒和88.6粒均有顯著或極顯著差異。結(jié)果表明轉(zhuǎn)CryIA(c)/SCK雙價抗蟲基因的稻谷極顯著的降低了麥蛾及印度谷螟的存活率，延緩了其發(fā)育歷期，導(dǎo)致成蟲個體變小，并顯著的降低了麥蛾及印度谷螟的產(chǎn)卵量。 CryIA(c)/SCK雙價抗蟲基因稻谷及去殼糙米對麥蛾及印度谷螟的存活率，發(fā)育歷期均有顯著影響。完整稻谷相比于去殼的糙米，不利于麥蛾及印度谷螟的存活，但同樣都表現(xiàn)出良好的

7、抗蟲性。 3．轉(zhuǎn)Bt基因稻谷儲藏期對赤擬谷盜的影響。以非轉(zhuǎn)基因親本Ⅱ優(yōu)明86為對照，在轉(zhuǎn)CryIA(c)/SCK稻谷(Ⅱ優(yōu)MS67)含有CryIA(c)毒蛋白1.359μg/g的條件下，赤擬谷盜幼蟲歷期及蛹?xì)v期分別為43.71天和10.19天，這與對照42.55天和9.42天相比差異不顯著。同時，其化蛹率72.36％、羽化率69.09％與對照的88.18％及76.36％相比差異也不顯著。結(jié)果表明轉(zhuǎn)CryIA(c)/SCK稻谷對赤

8、擬谷盜生長發(fā)育沒有明顯的影響。 4．轉(zhuǎn)Bt基因稻谷儲藏期對嗜卷書虱的影響。以非轉(zhuǎn)基因親本Ⅱ優(yōu)明86為對照，在轉(zhuǎn)CryIA(c)/SCK稻谷(Ⅱ優(yōu)MS67)含有CryIA(c)毒蛋白1.459μg/g的條件下，用轉(zhuǎn)CryIA(c)/SCK稻谷粉飼養(yǎng)的嗜卷書虱，僅卵孵化率65.17％與對照的73％有顯著的差異外，無論是卵期、1齡若蟲期、2齡若蟲期、3齡若蟲期、4齡若蟲期、產(chǎn)量前期還是每雌產(chǎn)卵量、產(chǎn)卵歷期及成蟲壽命均與用親本稻谷粉飼養(yǎng)