不同Bt蛋白对捕食性天敌大草蛉的生态安全性评价

【目的】明确转基因棉花中表达Cry1Ac、Cry1F和Cry2Ab蛋白对我国Bt棉田中主要捕食性天敌大草蛉（Chrysopa pallens）的潜在影响。【方法】通过在大草蛉人工饲料中添加高剂量Bt蛋白的方法,评价Cry1Ac、Cry1F和Cry2Ab蛋白对大草蛉重要生命表参数（4龄幼虫体重、幼虫发育历期、化蛹率、蛹重、蛹发育历期、羽化率、成虫体重和产卵量）的影响,以不添加杀虫物质的大草蛉纯人工饲料作为阴性对照,以添加PA（砷酸二氢钾,KH₂AsO₄）的大草蛉人工饲料作为阳性对照;同时,利用双抗体夹心酶联免疫吸附法（DAS-ELISA）测定取食Bt蛋白处理饲料后,大草蛉幼虫、蛹以及成虫体内的Bt蛋白浓度;利用ELISA法和敏感昆虫生物测定法,检测新鲜饲料和在试验环境条件下暴露2 d的处理饲料中Bt蛋白的稳定性和生物活性;此外,利用酶活性测定的方法,比较取食空白对照饲料、Bt蛋白处理饲料或PA处理饲料后大草蛉体内主要消化酶（总蛋白酶、类胰蛋白酶、类凝乳蛋白酶和氨肽酶）、解毒酶（α-乙酸萘酯酯酶、羧酸酯酶、谷胱甘肽-S-转移酶、乙酰胆碱酯酶、酸性磷酸酶和碱性磷酸酶）和保护酶（超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶）的活性。【结果】生命表评价结果表明,在大草蛉人工饲料中添加高浓度单独Bt蛋白或Bt蛋白混合物,对大草蛉4龄幼虫体重、幼虫发育历期、化蛹率、蛹重、蛹发育历期、羽化率、成虫体重和产卵量无显著性不利影响,但饲料中添加PA却能够使大草蛉幼虫和蛹发育历期极显著延长,4龄幼虫体重、化蛹率、蛹重、羽化率、成虫体重和产卵量极显著降低;大草蛉体内Bt蛋白浓度测定结果显示,大草蛉取食Bt蛋白处理饲料后,其幼虫、蛹及成虫体内均含有一定量的Bt蛋白;ELISA和敏感昆虫生物测定结果表明,新鲜准备和在试验环境条件下暴露2 d的Bt蛋白处理饲料,均含有高剂量且具有生物活性的Bt蛋白,因此,大草蛉在整个生物测定过程中接触到的均为高浓度的、具有生物活性的Bt蛋白;此外,取食Bt蛋白处理饲料,对大草蛉幼虫和成虫体内主要消化酶、解毒酶和保护酶活性无显著性影响,但取食PA处理饲料能使大草蛉幼虫和成虫体内氨肽酶活性极显著降低,其他所测消化酶、解毒酶和保护酶活性显著升高。【结论】大草蛉对3种供试Bt蛋白（Cry1Ac、Cry1F和Cry2Ab）不敏感,取食这3种Bt蛋白对大草蛉生长发育及其体内主要消化酶、解毒酶和保护酶活性没有显著不良影响,本研究所建立的生物评价体系还可用于评价其他新型转基因抗虫植物中表达杀虫蛋白对大草蛉的生态安全性。     

转基因抗虫抗除草剂棉花对多异瓢虫捕食棉蚜功能的影响

[目的]为了评价转Bt Cry1Ac+CP4EPSPS基因棉花对多异瓢虫捕食功能的影响,开展了此次研究.[方法]以转Bt Cry1Ac+CP4EPSPS基因抗虫抗除草剂棉花639017及非转基因棉花中棉所49号为材料,研究了多异瓢虫Hippodamiavariegata (Goeze)对转基因棉花上棉蚜Aphis gossypii Glover的捕食功能反应.[结果]多异瓢虫各龄幼虫和成虫的捕食功能反应均符合HollingⅡ型圆盘方程,取食转基因棉花与非转基因棉花上的棉蚜,多异瓢虫的功能反应差异不显著.[结论]转BtCry1Ac+CP4 EPSPS基因抗虫抗除草剂棉花对多异瓢虫捕食功能没有显著的影响.     

棉蚜取食被棉长管蚜危害棉花后其相关酶的活性

【目的】 研究棉蚜取食受蚜害胁迫棉花后,其体内酶活性的变化。【方法】 测定棉蚜取食受棉长管蚜危害24、48、72 h,及棉长管蚜、棉蚜交互危害的棉花后,其体内过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、乙酰胆碱酯酶(AChE)、谷胱甘肽-S-转移酶(GST)活性。【结果】 棉蚜取食经棉长管蚜危害的棉花后,体内过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、乙酰胆碱酯酶(AChE)、谷胱甘肽-S-转移酶(GST)活性均呈上升趋势。除SOD在棉长管蚜危害48 h后达到最大值86.03 U/mg,CAT、POD、AChE、GST均在棉长管蚜危害72 h后达到最大值,分别为452.82、8.12、0.080 9和52.24 U/mg。棉长管蚜和棉蚜交互危害中,2种蚜虫取食次序和取食时间对后取食棉蚜体内酶活性变化影响较大。第1次棉长管蚜危害对后取食棉蚜CAT、SOD、AChE、GST活性变化产生显著影响,第2次棉蚜危害对后取食棉蚜CAT、POD活性产生显著影响,第3次棉长管蚜危害对后取食棉蚜POD、AChE活性产生显著影响。对CAT活性影响最大的处理为:棉长管蚜-棉蚜-棉长管蚜依次危害72 h-72 h-24 h;对POD活性影响最大的处理为:棉长管蚜-棉蚜-棉长管蚜依次危害72 h-72 h-48 h;对SOD活性影响最大的处理为:棉长管蚜-棉蚜-棉长管蚜依次危害48 h-24 h-72 h;对AChE活性影响最大的处理为:棉长管蚜-棉蚜-棉长管蚜依次危害24 h-72 h-48 h;对GST活性影响最大的处理为:棉长管蚜-棉蚜-棉长管蚜依次危害72 h-48 h-48 h。【结论】 棉长管蚜危害棉花 72 h,对其后取食棉蚜体内酶活性影响最大;棉长管蚜和棉蚜交互危害中,第1次棉长管蚜危害对后取食棉蚜酶活性影响最大,第2次棉蚜危害和第3次棉长管蚜危害对后取食棉蚜酶活性影响均较小。     

Bt杀虫蛋白在亚洲玉米螟幼虫体内组织中的分布

采用ELISA法检测了亚洲玉米螟取食转基因玉米后,Bt杀虫蛋白(Cry1Ab杀虫蛋白)在幼虫体内组织中的分布情况.结果表明,中肠和血淋巴中Bt杀虫蛋白含量最高,分别为267 ng·g-1和417 ng·g-1,丝腺、脂肪体、马氏管的含量较低,生殖器官中未检测到Bt杀虫蛋白;幼虫取食转基因玉米3d后改喂普通玉米的亚洲玉米螟发育成的蛹、成虫及卵中不含Bt杀虫蛋白.     

不同靶标害虫对普通草蛉生长发育和繁殖力的影响

【目的】研究取食不同靶标害虫对普通草蛉生长发育和繁殖力的影响。【方法】通过对普通草蛉饲喂棉蚜、土耳其斯坦叶螨和麦蛾卵3种食物,研究各龄期幼虫发育历期、死亡率、羽化率和单雌产卵量等指标。【结果】通过室内生物测定,普通草蛉幼虫饲喂土耳其斯坦叶螨后,只能发育至2龄末,并不能完成其整个生活史。普通草蛉幼虫饲喂棉蚜后,其幼虫发育时间和蛹期均少于饲喂麦蛾卵的处理,其中1和2龄幼虫的发育时间差异显著,其成虫羽化率、产卵前期天数、单雌产卵量和雌虫寿命等参数均较饲喂麦蛾卵的处理高,但差异不显著。【结论】饲喂不同靶标害虫对于普通草蛉各龄期幼虫发育历期、死亡率、羽化率和单雌产卵量等反映生长发育和繁殖力指标的影响显著,验证了草蛉幼虫虽能捕食某种害虫(螨),但某种单一被捕食者体内的营养物质并不能满足其正常生长发育所需要全部营养。     

转Bt基因棉对多异瓢虫生长发育及中肠组织变化研究

[目的]研究转Bt基因棉花对多异瓢虫生长发育及中肠组织的变化.[方法]用取食转Bt-Cry 1Ab/Ac基因棉棉蚜喂饲多异瓢虫,初步研究了取食转Bt-CryAb/Ac基因棉棉蚜对多异瓢虫的影响.利用透射电镜观察取食转Bt-Cry1Ab/Ac基因花粉和取食对照花粉的多异瓢虫中肠组织的变化.用ELISA检测方法在取食转Bt-Cry1Ab/Ac基因花粉的多异瓢虫体Bt毒蛋白进行了检测.[结果]多异瓢虫Hippodamia variegata取食棉蚜后各个虫态均无显著差异;利用透射电镜观察取食转Bt-Cry1Ab/Ac基因花粉和取食对照花粉的多异瓢虫中肠组织,发现其微绒毛、线粒体、内质网均无显著变化;用ELISA检测方法在取食转Bt-Cry1Ab/Ac基因花粉的多异瓢虫体内没有检测到Bt毒蛋白.[结论]取食转Bt-Cry1Ab/Ac基因棉棉蚜和花粉对多异瓢虫生长发育没有明显影响.     

棉长管蚜和棉蚜对受蚜虫取食胁迫棉花植株的选择行为

【目的】 研究棉长管蚜和棉蚜对其胁迫棉花的选择行为。【方法】 以无翅棉长管蚜和棉蚜成蚜为研究对象,测定棉长管蚜和棉蚜对种群密度和不同时间蚜虫胁迫的棉花行为反应。【结果】 不同种群密度棉长管蚜取食胁迫下,棉长管蚜对低密度取食胁迫的棉花与健康植株选择性上不存在差异性,而高密度则存在显著差异;棉蚜对高密度棉长管蚜取食胁迫选择性上存在显著差异。不同种群密度棉蚜取食胁迫下,棉长管蚜对被取食胁迫棉花与健康植株的选择性上不存在差异性,棉长管蚜能够适应棉蚜为害的棉花;而棉蚜对高密度棉长管蚜和棉蚜取食的棉花与健康植株选择性上存在显著差异,取食胁迫密度越高则选择差异性越大。随着棉长管蚜取食胁迫棉花时间的延长,棉长管蚜对短时间取食胁迫的棉花选择性上不存在差异性,而在取食胁迫3、5 d的棉花上存在显著差异;取食棉蚜仅在取食胁迫5 d的棉花上存在显著差异。棉蚜取食胁迫棉花不同时间后,不同受害程度棉花对后期棉长管蚜的寄主选择性不存在显著性差异。【结论】 棉花蚜虫取食偏向选择健康植株,易造成田间扩散,导致棉花受害。棉长管蚜能够适应棉蚜为害的棉花,且与棉蚜长期在田间共存。     

噻虫嗪种子包衣棉花对棉蚜和棉长管蚜解毒酶活性的影响

【目的】研究棉蚜和棉长管蚜取食噻虫嗪包衣棉花后解毒酶活性的变化,分析二者的抗药性机制。【方法】使用2、4 g/kg噻虫嗪包衣棉花,三叶期时采用生化方法测定取食0、2、6、12、24 h后棉蚜和棉长管蚜体内解毒酶的活性变化。【结果】取食噻虫嗪包衣棉花叶片后,低剂量处理组的棉蚜和棉长管蚜体内乙酰胆碱酯酶(AChE)、羧酸酯酶(CarE)、细胞色素P450(CYP450)、谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)的活性除棉长管蚜AChE外均先被诱导,而后被抑制,不同酶受影响程度不同。高剂量处理组棉蚜和棉长管蚜体内各解毒酶均被抑制;供试棉蚜AChE、CarE、CYP450、GSTs的相对活力分别为棉长管蚜的4.62、2.51、1.08、1.51倍。低剂量处理后棉蚜和棉长管蚜间AChE、CYP450、GSTs相对活力比短时内均升高,随时间延续又有所下降,而CarE则表现为降低→升高→降低的趋势。高剂量处理后CYP450与CarE的相对活力比均表现为升高→降低→升高的变化趋势。【结论】噻虫嗪低剂量种子包衣对蚜虫CarE和CYP450有短时的诱导作用,高剂量对各解毒酶均表现出抑制作用,CarE与CYP450可能是蚜虫对噻虫嗪解毒代谢的关键酶,棉蚜较棉长管蚜对药剂包衣棉花适宜能力更强。     

转Bt基因抗虫棉对棉蚜个体生长发育和繁殖能力的影响

[目的]研究转Bt基因抗虫棉对棉蚜的个体生长发育及繁殖能力的影响.[方法]在室内研究转Bt基因棉(处理)和常规棉(对照)对棉蚜个体生长发育及繁殖能力的影响.[结果]转Bt基因抗棉铃虫棉对棉蚜发育速度、成蚜寿命、4龄若蚜体重、成蚜繁殖力无明显影响.[结论]取食转Bt基因棉花对棉蚜个体生长发育没有负面影响,转Bt基因棉花对棉蚜生长发育和繁殖是安全的.为转Bt基因抗虫棉对棉蚜的生态安全性评价提供相关依据.     

Cry1Ac抗、感棉铃虫碱性磷酸酯酶（ALP1）的表达量比较

【目的】通过比较Cry1Ac抗、感棉铃虫昆虫中肠碱性磷酸酶（ALP1）表达量的差异及抗性棉铃虫取食Cry1Ac蛋白对ALP1表达量的影响,分析ALP1表达量变化与抗性的关系,为进一步明确Bt抗性机制、制定抗性治理策略提供理论依据。【方法】利用实时荧光定量PCR技术,比较敏感棉铃虫、Cry1Ac抗性棉铃虫取食含Cry1Ac蛋白的饲料和正常饲料后ALP1表达量的差异。【结果】ALP1在棉铃虫整个发育期都表达,幼虫的表达量最高,蛹期表达量最低,在成虫体内也有较高的表达;ALP1在幼虫中肠表达量最高,其次是后肠、前肠、马氏管,表皮中的表达量最低;与敏感品系相比,对Cry1Ac具有中等水平抗性的棉铃虫ALP1表达量明显增加,尤其是取食含Cry1Ac蛋白饲料的抗性棉铃虫幼虫的ALP1的表达量显著升高,但抗性棉铃虫取食正常饲料后,2、3龄幼虫的ALP1的表达量与敏感棉铃虫差异不显著;所有的抗性品系4龄棉铃虫幼虫中肠ALP1的表达量都显著高于敏感品系,而且随着棉铃虫抗性倍数的升高,ALP1的表达量呈逐渐降低的趋势。【结论】抗性棉铃虫中肠ALP1表达量的改变可能与Cry1Ac抗性、Cry1Ac代谢有一定的关系。     

转基因棉花对棉蚜个体生长发育和繁殖能力的影响

【目的】研究转基因抗虫棉及转基因高产优质棉对棉蚜个体生长发育及繁殖能力的影响。【方法】采用离体叶片上组建生命表方法,研究转基因棉对棉蚜个体生长发育及繁殖能力的影响。【结果】转基因抗虫棉和转基因高产优质棉花对棉蚜发育速度、成蚜寿命、4龄若蚜体重、成蚜繁殖力无明显影响。【结论】转基因抗虫棉和转基因高产优质棉花对棉蚜发育速度、成蚜寿命、4龄若蚜体重、成蚜繁殖力无明显影响。转基因棉花对棉蚜生长发育及繁殖力没有不利影响。     

28种植物提取物对棉蚜的杀虫活性测定

【目的】筛选出具有较高杀毒棉蚜活性的植物资源,为植物源农药研制、棉蚜绿色防控及农药减施提供理论依据。【方法】采集新疆地区部分植物,运用超声提取法,提取28种植物中的活性物质,采用浸虫浸叶法,测定植物提取物对棉蚜的杀虫活性。【结果】曼陀罗、毒参、大戟等8种植物提取物具有较高杀蚜活性,其中曼陀罗提取物杀虫活性最高,毒参提取物次之,曼陀罗和毒参提取物24 h校正死亡率及LC₅₀分别为75.18%、69.76%,15.58和20.54 mg/mL。【结论】曼陀罗和毒参甲醇提取物对棉蚜有较强的毒杀作用,曼陀罗提取物杀虫活性高于毒参提取物。     

3种杀虫剂亚致死剂量对棉蚜和棉长管蚜生长与繁殖的影响

【目的】研究氟啶虫胺腈、噻虫啉和噻虫胺亚致死剂量对新疆阿拉尔棉区棉蚜和棉长管蚜生长与繁殖的影响。【方法】采用浸叶法,测定棉蚜和棉长管蚜成虫毒力,以3种药剂LC₁₀和LC₃₀处理F₀代棉蚜和棉长管蚜,记录F₀代及F₁代蚜虫的寿命、产蚜量和发育历期等生命参数,建立种群生命表。【结果】氟啶虫胺腈、噻虫啉和噻虫胺亚致死剂量处理(LC₃₀)显著抑制了棉蚜和棉长管蚜的寿命和产蚜量,寿命分别下降27.99%~40.09%和35.65%~50.79%、28.19%~37.67%和32.76%~40.27%,产蚜量分别下降45.01%~50.17%和50.25%~52.24%、21.54%~28.24%和44.57%~54.97%,且棉长管蚜的下降幅度大于棉蚜。经氟啶虫胺腈、噻虫啉和噻虫胺处理后,随各药剂亚致死剂量增加,棉蚜和棉长管蚜生命表参数净增殖率、平均世代历期和种群加倍时间降低或缩短,内禀增长率和周限增长率增高。【结论】氟啶虫胺腈、噻虫啉和噻虫胺亚致死剂量能够显著抑制F₀及F₁代蚜虫的寿命和繁殖力,且3种杀虫剂对棉长管蚜的抑制作用大于棉蚜。     

棉蚜茧蜂对不同品种、不同生育期棉花的趋性行为反应

【目的】研究棉蚜茧蜂对不同品种、不同生育期棉花的趋性行为反应,为了解天敌昆虫与寄主之间关系,利用棉蚜茧蜂对棉蚜等害虫进行防控。【方法】以生产上大面积种植的GK-12(对照为泗棉3号)、新棉33B(亲本为新棉33)和SGK321(亲本为石远321)等3组棉花品种为材料,于棉花7叶期、现蕾前期和现蕾期,设计无虫棉植株、被棉蚜为害后剔除虫体的植株以及棉蚜+有虫株等3种不同处理,借助“Y”型嗅觉仪,检测棉蚜茧蜂在棉花不同生育期对这3种不同处理的趋性。【结果】棉蚜茧蜂无法识别健康的常规棉和转基因棉花植株;对不含棉蚜的被害棉来说,转基因棉对棉蚜茧蜂更具吸引力。而对含有棉蚜的有害棉来说,除7叶期GK12、新棉33B和现蕾期GK12这3组处理外,其他各组的转基因棉对棉蚜茧蜂均具较强的吸引作用。【结论】两类不同的棉花品种对棉蚜茧蜂不存在排斥性,棉蚜为害转基因棉花后更能吸引棉蚜茧蜂。     

3种新烟碱类杀虫剂对棉蚜的室内毒力测定及田间药效

【目的】评价氟啶虫胺腈、氟吡呋喃酮、烯啶虫胺原药以及22%氟啶虫胺腈悬浮剂、17%氟吡呋喃酮可溶液剂和5%烯啶虫胺水剂不同处理剂量对棉蚜的杀虫活性。【方法】采用浸叶法和茎叶喷雾法进行室内毒力测定和田间药效试验。【结果】氟啶虫胺腈/氟吡呋喃酮、烯啶虫胺原药对棉蚜24 h LC₅₀分别为2.41、1.49、0.81 μg/mL;48 h LC₅₀分别为1.35、0.72、0.32 μg/mL。22%氟啶虫胺腈悬浮剂和7%氟吡呋喃酮可溶液剂对棉蚜具有很好的速效性,平均防治效果在70%以上。【结论】3种药剂均表现很好的持效性,氟啶虫胺腈、氟吡呋喃酮、烯啶虫胺可有效防治棉蚜,是棉花生产上防治棉蚜的高毒农药理想的替代药剂。     

喂饲棉蚜对方斑瓢虫生长发育及捕食功能反应的影响

【目的】研究喂饲棉蚜对方斑瓢虫生长发育及捕食功能反应的影响。【方法】以非转基因棉花品种中棉所49号为材料,在室内研究方斑瓢虫Propylaea quatuordecimpunctata取食棉蚜Aphis gossypii的生长发育及捕食功能反应。【结果】方斑瓢虫1龄平均龄期为1.73 d,2龄平均龄期为2.04 d,3龄平均龄期为1.64 d,4龄平均龄期为1.92 d,蛹期为3.09 d。方斑瓢虫各龄幼虫和成虫的捕食功能反应均属于Holling Ⅱ 型圆盘方程,在棉蚜密度相同下,4龄幼虫和成虫取食量远高于低龄幼虫;方斑瓢虫捕食量均随棉蚜密度的增加而增加,当棉蚜密度增加到一定水平,捕食量趋于稳定。方斑瓢虫各龄幼虫、成虫对棉蚜的寻找效应随猎物密度的增加而减少。【结论】方斑瓢虫取食棉蚜的发育历期室温下为7.3 d,蛹期为3.1 d。方斑瓢虫对棉蚜具有良好的控害潜能。     

河西走廊地区棉蚜发生动态及植物源农药药效分析

【目的】 研究棉蚜田间种群动态消长规律,筛选得到高效、低毒的植物源农药,为棉蚜的绿色防控和减少化学农药使用量提供参考依据。【方法】 2017、2018年在甘肃省敦煌地区棉田采用田间人工调查方法调查虫情,选用以植物源农药0.5% 藜芦碱可溶液剂、0.5% 苦参碱水剂、10% 吡虫啉可湿性粉剂、1.8% 阿维菌素乳油等为主的10 种不同类型的杀虫剂开展田间防治棉蚜药剂筛选试验。【结果】 2017、2018 年棉蚜种群的发生动态趋势基本一致,每年从5月上中旬棉蚜即迁入棉田持续为害至棉花收获前,有两个相同的高峰期,分别为6 月上中旬和 7 月中下旬,但不同年份间发生程度存在差异,2017和2018年最高峰值三叶虫量分别为平均8 713.3和1 880.0头/百株,化学农药 10% 吡虫啉可湿性粉剂持效性最好,药后14 d防效达90.22%,两种植物源农药0.3%印楝素乳油和0.5%苦参碱水剂防治效果较好,药后14 d 的防效分别为84.41%和85.06%。【结论】 河西走廊敦煌棉区棉蚜田间年发生动态有两个高峰期,棉蚜药剂防治的最佳时期为7月上旬;植物源农药0.3%印楝素乳油和0.5%苦参碱水剂可用于棉蚜的绿色防控药剂,也可减少化学农药的使用。