转Bt基因水稻对稻纵卷叶螟幼虫健康的影响

【作者】 张志罡； 张巍； 付秀芹； 刘立军； 颜亨梅；

【机构】 湖南师范大学生命科学学院；

【摘要】 以转CryⅠAb/CryⅠAc基因水稻为材料,采用室内离体叶片测定法和活体生物测定法研究了转Bt基因水稻对稻纵卷叶螟低龄幼虫的抗虫效果。通过检测转Bt基因水稻对稻纵卷叶螟幼虫中肠解毒酶和保护酶以及Bt毒蛋白在转Bt基因水稻大田移植植株中的表达情况,研究了转基因水稻对稻纵卷叶螟的杀虫机理。获得如下结果:不同生育期转Bt基因水稻主茎顶叶,对稻纵卷叶螟低龄幼虫表现出了很强的抗虫性。从苗期至灌浆期,取食转基因水稻叶片的稻纵卷叶螟幼虫的校正死亡率均在90%以上,尤其在苗期和孕穗期高达93%以上。灌浆期到成熟期,其校正死亡率在70%左右。应用活体单株测定法检测结果表明,转Bt基因水稻对稻纵卷叶螟表现高抗,在稻株上接入稻纵卷叶螟幼虫后,均未出现任何卷叶或白叶,而对照组均出现了不同程度的卷叶或白叶;对稻纵卷叶螟幼虫毒杀效果的室内生物测定结果和活体单株抗虫测定法的结果基本一致。用转Bt基因水稻处理稻纵卷叶螟幼虫,分别饲喂4h、36h后,其体内AChE活力分别比对照增加了52.09%、128.51%,经t检验达极显著水平(P<0.01)。但试验持续36～48h时,AChE活性急剧下降,与非转Bt稻株相比较差异不显著。根据生物浓缩原理表明:随着稻纵卷叶螟取食时间的延长,其体内Bt毒蛋白累积增多,最终破坏了酶保护系统而导致害虫死亡。稻纵卷叶螟幼虫取食转基因水稻叶片后,前期其中肠SOD活力显著上升,并且一直处于较高的水平,与此同时其中肠的CAT和POD活力低于对照组,其中以POD尤为明显,但中期则出现回升现象,后期上述两种酶一致表现下降趋势,且显著(P<0.05)低于对照组。稻纵卷叶螟幼虫取食转Bt基因水稻后,在其体内及粪便中均能检测到Bt毒蛋白。其中6h前,虫体内的Bt毒蛋白含量高于粪便中的;当试验持续12h时,发现粪便中能检测到的Bt毒蛋白含量高于虫体内的,至24h时达显著水平(P<0.05),直至48h,粪便中的Bt毒蛋白含量一直维持较高水平。更多还原