草地贪夜蛾幼虫日龄及取食的食物对淡足侧沟茧蜂寄生效果的影响

为评估淡足侧沟茧蜂对草地贪夜蛾的防控效果,在室内环境条件下,研究了草地贪夜蛾幼虫寄主日龄和所取食食物对淡足侧沟茧蜂寄生效果的影响。结果表明,无论草地贪夜蛾幼虫取食人工饲料或玉米叶片,淡足侧沟茧蜂对3日龄和5日龄寄主幼虫的寄生率、结茧率、出蜂率及对寄主致死率均显著高于8日龄寄主。另外,在同日龄情况下,淡足侧沟茧蜂对取食玉米寄主的寄生率、结茧率以及子代出蜂率均高于寄生于取食人工饲料的幼虫上的相关指标。寄主取食不同食物会影响淡足侧沟茧蜂的寄生效果,且淡足侧沟茧蜂对5日龄草地贪夜蛾幼虫寄生效果较好。本结果可为室内条件下利用草地贪夜蛾幼虫扩繁淡足侧沟茧蜂,以及应用淡足侧沟茧蜂对草地贪夜蛾进行田间防控提供理论依据。     

温度对淡足侧沟茧蜂寄生和生长发育的影响

以草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda为寄主,研究了不同温度下淡足侧沟茧蜂Microplitis pallidipes对草地贪夜蛾寄生和生长发育的影响,并建立了淡足侧沟茧蜂发育速率与温度的关系模型。结果表明：在试验温度范围内,淡足侧沟茧蜂均能在草地贪夜蛾幼虫体内完成发育,23℃和32℃时,淡足侧沟茧蜂对草地贪夜蛾寄生率最高（＞60%）,20℃和26℃时,淡足侧沟茧蜂结茧率最高（＞90%）。随着温度的升高,淡足侧沟茧蜂的发育历期（卵-幼虫期、蛹期和成虫期）明显缩短。Logistic曲线和线性模型均可拟合淡足侧沟茧蜂发育速率与温度的关系,但在卵-幼虫期和蛹期阶段,线性模型的拟合效果较好,成虫阶段两种模型均可;卵-幼虫、蛹和成虫的发育起始温度依次为10.2℃、15.08℃和5.43℃,有效积温依次为110.27日·度、81.10日·度和107.53日·度。     

Cry2Ab杀虫蛋白对小地老虎幼虫致死效果及体内酶活性的影响

为治理小地老虎的危害,研究了Bt杀虫蛋白对小地老虎幼虫的控制作用.室内生物测定结果表明,Cry2Ab杀虫蛋白对小地老虎初孵幼虫的致死效果高于Cry1Ac杀虫蛋白.取食含有Cry2Ab杀虫蛋白人工饲料的小地老虎幼虫体内的中肠总蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶活性高于对照,当人工饲料中Cry2Ab杀虫蛋白含量达到12μg/g时,小地老虎幼虫中肠氨肽酶活性显著升高;而取食含有Cry1Ac杀虫蛋白人工饲料的小地老虎幼虫中肠蛋白酶活性无显著变化.此外,小地老虎幼虫取食含有Cry2Ab杀虫蛋白的人工饲料后,体内谷胱甘肽-S-转移酶活性显著升高,而取食合有Cry1Ac杀虫蛋白的人工饲料后其变化不明显.     

转基因玉米表达的Cry1Ab、PAT和EPSPS蛋白对日本通草蛉幼虫的安全风险评估

为评价我国自主研发的转基因玉米表达的Cry1Ab、PAT和EPSPS蛋白对日本通草蛉Chrysoperla nipponensis幼虫生长发育的安全风险,通过将外源蛋白混入日本通草蛉人工饲料中的方法,以加入砷酸二氢钾(KH_2AsO_4)的饲料为阳性对照,研究了日本通草蛉幼虫取食后的生长发育状况。结果表明:日本通草蛉取食含Cry1Ab和EPSPS蛋白饲料的幼虫发育历期、茧期、结茧率、羽化率及成虫体重等生物学参数与取食正常饲料处理相比均没有显著差异;而取食含PAT蛋白饲料的幼虫发育历期和结茧率分别为10.7 d和96.6%,与取食正常饲料的对照11.1 d和89.9%差异显著,即饲料中添加PAT蛋白显著提高了幼虫的存活率和发育速率;取食含KH_2AsO_4饲料的日本通草蛉幼虫不能存活到茧期,说明KH_2AsO_4具有显著的杀虫活性。ELISA检测结果表明,取食了分别添加有3种外源蛋白饲料的日本通草蛉幼虫体内可以检测到相应的Cry1Ab、EPSPS和PAT蛋白,含量分别为2 758.8~5 210.7、35 018.0~54 426.6、16.8~149.8 ng/g。表明转基因玉米所表达的Cry1Ab、EPSPS和PAT蛋白对日本通草蛉幼虫没有显著的不利影响。     

Bt玉米对中红侧沟茧蜂发育的间接影响及室内行为研究

利用Y-型嗅觉仪研究了中红侧沟茧蜂(Microplitis Mediator Haliday)对Bt玉米、常规玉米、粘虫幼虫和其虫粪及虫害苗挥发物的行为反应,同时研究了Bt玉米对中红侧沟茧蜂发育的影响。结果表明,两种玉米健康植株的挥发物对中红侧沟茧蜂均有引诱作用;中红侧沟茧蜂对两种玉米的健康植株及机械损伤株挥发物之间的选择性无显著差异;相对于Bt玉米,中红侧沟茧蜂更趋向于选择常规玉米的虫伤苗及玉米-粘虫幼虫-虫粪混合物的挥发物。与对照(寄生于取食常规玉米粘虫的中红侧沟茧蜂)相比,寄生于取食Bt玉米粘虫幼虫的中红侧沟茧蜂幼虫历期延长,出茧率、茧重、羽化率、蜂重均有显著降低,茧历期、蜂历期则差异不显著。     

Cry1Ac和Cry2Ab蛋白对大草蛉生长发育及酶活力的影响

为明确转Cry1Ac和Cry2Ab基因棉花对大草蛉的影响,运用Bt蛋白与人工饲料混合的方法,以大于转基因棉花叶片中蛋白含量20倍的剂量饲喂大草蛉初孵幼虫,初步研究了Cry1Ac和Cry2Ab对大草蛉生物学参数和消化酶、解毒酶活性的影响。结果表明：取食含Bt蛋白饲料的大草蛉幼虫的发育历期、体重、蛹重、成虫体重、羽化率等生物学参数与对照相比均没有显著差异;在大草蛉幼虫体内可以检测到含量较高的Cry1Ac和Cry2Ab蛋白,分别为974.92~1 282.39 ng/g鲜重和5 592.62~6 082.92 ng/g鲜重,而在大草蛉成虫体内检测到的Cry1Ac和Cry2Ab蛋白含量非常低,分别为0.29~0.39 ng/g鲜重和50.34~56.71 ng/g鲜重;取食含Bt蛋白的饲料对大草蛉幼虫的类胰蛋白酶、类胰凝乳蛋白酶、氨肽酶和谷胱甘肽-S-转移酶活性有一定的影响,但对大草蛉成虫影响与对照差异不显著。表明大草蛉取食含Bt蛋白的人工饲料后,虽然体内可以检测到一定含量的Bt蛋白,但对大草蛉的生长发育并没有显著的直接不利影响。     

Cry1Ac杀虫蛋白对甜菜夜蛾飞行能力的影响

转Bt基因作物上害虫取食Bt杀虫蛋白后存活并羽化的成虫飞行能力对于其飞离Bt作物,寻找庇护所中敏感个体进行交配、产卵,从而稀释抗性基因频率,实现“高剂量/庇护所”抗性治理策略具有重要意义。本文对取食含不同浓度Cry1Ac杀虫蛋白人工饲料的初羽化（未取食补充营养）甜菜夜蛾飞行能力进行了测试,结果表明,幼虫取食含25、50、100 μg/g和200 μg/g Cry1Ac杀虫蛋白人工饲料存活并羽化的成虫飞行距离、飞行速度和飞行时间均差异显著（p<0.05）。取食含较低浓度Cry1Ac杀虫蛋白（25 μg/g和50 μg/g）的人工饲料有促进成虫飞行的倾向,尽管与取食不含Cry1Ac杀虫蛋白的对照相比,成虫飞行距离、飞行速度和飞行时间均未达到显著增加的水平,但强飞行个体比例明显增加。随着饲料中Cry1Ac杀虫蛋白浓度的升高,羽化的成虫飞行能力显著下降。雄蛾飞行能力下降的程度比雌蛾更加明显。这些数据为转Bt基因作物上迁飞性害虫的种群动态规律及其潜在的抗性治理策略提供了科学依据。     

Bt棉对斑痣悬茧蜂寄主选择及其子代发育的影响*

［目的］ 评价转Bt基因棉通过非靶标寄主斜纹夜蛾和甜菜夜蛾幼虫对寄生蜂的影响。［方法］ 分别采用选择性试验和非选择性方法,观察斑痣悬茧蜂对取食Bt棉叶和常规棉叶的斜纹夜蛾和甜菜夜蛾幼虫的产卵选择偏好,并观察子代蜂在不同处理幼虫体内的发育表现。［结果］ 取食Bt棉叶的斜纹夜蛾幼虫体重与取食常规棉叶的没有显著差异,而取食Bt棉叶的甜菜夜蛾幼虫体重显著小于取食常规棉叶。对斜纹夜蛾幼虫的选择性试验表明,斑痣悬茧蜂未表现出对取食Bt棉寄主幼虫的偏好。［结论］ 斑痣悬茧蜂子代的历期、存活以及羽化成蜂的体型大小等发育适应度特征,不受寄主幼虫所取食的食料植物的影响。     

四种Bt毒素蛋白对二点委夜蛾幼虫毒力测定及中肠组织病理学变化

为更好地了解苏云金芽胞杆菌Bacillus thuringiensis毒素蛋白对二点委夜蛾Athetis lepigone的毒力以及作用机理,通过饲喂含有Cry1Ac、Cry1Ab、Cry2Ab和Vip3Aa四种不同Bt毒素蛋白饲料,测定Bt毒素蛋白对二点委夜蛾幼虫的毒力,并观察取食4种毒素蛋白后幼虫中肠组织的病理学变化。结果显示,二点委夜蛾幼虫取食毒素蛋白后72 h,Cry1Ab和Cry1Ac毒素蛋白对二点委夜蛾幼虫的杀虫活性较高,校正死亡率为84.7%和76.4%;Vip3Aa和Cry2Ab毒素蛋白的毒力较弱。二点委夜蛾幼虫取食4种Bt毒素蛋白后,中肠柱状细胞微绒毛脱落,杂乱地分散在肠腔内,杯状细胞变形和腔内微绒毛脱落,线粒体和内质网等变形破裂,细胞核的核膜消失、核质凝聚和形状发生变化,经Cry1Ab和Cry1Ac毒素蛋白处理后中肠细胞的病变症状和速度明显高于Cry2Ab和Vip3Aa毒素蛋白处理。表明Cry1Ab和Cry1Ac毒素蛋白对二点委夜蛾幼虫杀虫活性较高,显著高于Cry2Ab和Vip3Aa毒素蛋白,且对其中肠细胞的破坏作用也较强。     

亚洲玉米螟和黏虫幼虫取食Cry1F蛋白后的中肠组织病理变化

为了明确Cry1F杀虫蛋白对亚洲玉米螟和黏虫两种重要玉米害虫的作用机制，本文通过透射电镜观察了亚洲玉米螟和黏虫4龄幼虫取食含Cry1F蛋白人工饲料后的中肠组织病理变化，并与其取食含Cry1Ab蛋白人工饲料后的组织病理变化进行了比较。亚洲玉米螟和黏虫4龄幼虫取食Cry1F蛋白48 h后中肠杯状细胞发生了明显的病变，主要表现为：细胞微绒毛肿胀、脱落；细胞核变形，质膜和核膜界限不清晰；染色质发生固缩、贴近核膜；线粒体拉伸变形数量减少，严重的发生空泡化；内质网肿胀与断裂、数量减少，与取食含Cry1Ab蛋白人工饲料相比，玉米螟和黏虫中肠组织发生的病变程度相似。本研究可为Cry1F作为转基因玉米重要的杀虫蛋白在未来亚洲玉米螟和黏虫防治中更好地发挥作用提供理论依据。     

对黏虫具有杀虫活性的Bt蛋白筛选及分析

为筛选对黏虫[Mythimna separata(Walker)]具有毒杀作用的苏云金芽胞杆菌杀虫蛋白,本研究提取Cry1类、Cry2类、Cry9类及Vip3A类等11种蛋白,通过人工饲料喂毒方法对黏虫进行生物活性测定。结果表明,Cry1Ac、Cry1Ab、Cry2Ab、Cry1Be及Cry1Bb蛋白对黏虫具有杀虫活性,其致死中浓度依次为5.09、17.71、26.75、27.42及43.93μg/g;Cry9Aa、Cry9Eb、Cry9Ee蛋白对黏虫生长具有抑制作用,其浓度为10μg/g时的体重抑制率分别为78.4%、79.0%、86.9%,浓度为100μg/g时的体重抑制率分别为92.8%、95.7%、96.7%;Cry1Ba、Cry1Ca和Vip3Aa蛋白对黏虫无显著活性。本研究为黏虫的生物防治奠定了基础,并为抗虫转基因作物的研究提供优良的候选基因。     

采用饲喂法和微注射法评价Cry2Aa蛋白对二化螟盘绒茧蜂的安全性

为评价转Cry2Aa基因水稻T2A-1对二化螟盘绒茧蜂Cotesia chilonis的安全性,采用饲喂法和微注射法综合评价转Cry2Aa基因水稻T2A-1对二化螟盘绒茧蜂的影响。结果表明,寄生饲喂转Cry2Aa基因水稻T2A-1的二化螟Chilo suppressalis后,二化螟盘绒茧蜂体内未检出Cry2Aa蛋白,其每茧块茧数、茧长、雄成虫寿命和雌雄比分别为20.00个、2.58 mm、2.34 d和3.10,均显著小于对照,而卵及幼虫的总历期、蛹期、雌成虫寿命、茧质量和成虫质量均与对照差异不显著;寄生微注射Cry2Aa蛋白的二化螟后,除卵及幼虫的总历期和蛹期外,二化螟盘绒茧蜂其他生命表参数和体内过氧化物酶（peroxidase,POD）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）和谷胱甘肽还原酶（glutathione reductase,GR）活力均与阳性对照之间差异显著;寄生微注射Cry2Aa蛋白的二化螟后,二化螟盘绒茧蜂所有生命表参数及体内POD、SOD和GR活力均与阴性对照之间无显著差异。表明饲喂法中转Cry2Aa基因水稻T2A-1对二化螟盘绒茧蜂产生的影响是由寄主介导效应引起的,而非Cry2Aa蛋白本身,因此转Cry2Aa基因水稻T2A-1对二化螟盘绒茧蜂安全。     

蠋蝽猎物—黏虫的室内种群复壮

猎物的质量直接决定了天敌的质量和饲养规模。蠋蝽是一种重要的捕食性天敌,其若虫和成虫对鳞翅目害虫幼虫均有较强的捕食能力。目前蠋蝽主要依靠黏虫来饲养。但在长期室内饲养过程中黏虫种群出现衰退现象,进而制约了蠋蝽规模化繁育。本文旨在研究黏虫种群复壮措施,为蠋蝽的规模化繁育提供技术支撑。为此,采用回接自然寄主和室内与室外种群杂交的方式评价了黏虫的种群复壮效果。结果表明,回接自然寄主玉米叶后黏虫的幼虫发育历期(18.03 d)较人工饲料饲养组(21.26 d)显著缩短,蛹重(369.00 mg)和成虫产卵量(770.88粒/雌)显著高于人工饲料饲养组(323.56 mg, 532.73粒/雌),但二者的蛹历期和成虫寿命无显著差异。杂交试验结果表明,4种交配方式产生的F₁代产卵前期、雌雄成虫寿命及其子代幼虫和蛹的发育历期无显著差异,但产卵期、产卵量及蛹重存在差异。其中以田间雌性×田间雄性(YF×YM)组合的产卵期最长(8.07 d)和产卵量最高(938.77粒/雌),而以田间雌性×室内雄性(YF×EM)组合的蛹最重(354.59 mg)。这些结果显示,通过回接自然寄主和室内与室...     

不同Bt杀虫蛋白通过食物链对大草蛉的影响

为了明确目前转基因抗虫植物中表达的Bt蛋白对农田重要捕食性天敌大草蛉的生态安全性，采用三级营养食物链评价体系，分别以对供试Bt蛋白Cry1Ac、Cry1F和Cry2Ab具有抗性的靶标害虫或不敏感的非靶标害虫作为大草蛉的猎物，研究了供试3种蛋白对大草蛉的影响。结果表明，当大草蛉以抗性棉铃虫（抗Cry1Ac或Cry2Ab）或抗性玉米螟（抗Cry1F）为猎物时，供试3种Bt蛋白通过食物链对大草蛉幼虫（4龄幼虫重量和幼虫发育至蛹历期）、蛹（化蛹率、蛹重和蛹发育历期）及成虫（羽化率、雌虫重量、雄虫重量和单雌产卵量）的生长发育及产卵量均无显著影响；同样地，当大草蛉以对3种Bt蛋白不敏感的非靶标昆虫——绿盲蝽作为猎物时，通过食物链传递的Bt蛋白对大草蛉生长发育及繁殖也无显著影响。因此，目前转基因棉花、玉米或水稻中广泛表达的Cry1Ac、Cry1F和Cry2Ab蛋白，通过三级营养食物链，对大草蛉生长发育及繁殖均无潜在毒性。     

青霉素影响甜菜夜蛾幼虫耐受几种苏云金杆菌晶体蛋白的能力

本文评估了Cry1Ab、Cry1Ba和Cry1Ca蛋白对甜菜夜蛾2龄幼虫的毒力,其LC50分别为0.442 5、0.675 7 μg/cm2和0.150 2 μg/cm2,Cry1Ba毒力最低,其次是Cry1Ab,而Cry1Ca毒力最高。青霉素影响幼虫对晶体毒素的耐受能力;一次添加高剂量(500 μg/cm2)青霉素于饲料中显著提高幼虫的耐受能力,以含低剂量(60 μg/cm2)青霉素的饲料饲养幼虫多代也能达到相似的效果。     

转Bt基因玉米对粘虫的室内杀虫效果评价

在室内用生测法研究了表达Cry1Ab杀虫蛋白的Bt玉米MON810和Bt11小苗和心叶对粘虫Mythimna separata (Walker)初孵幼虫以及玉米叶片对暴食期4龄和5龄幼虫的杀虫效果.结果表明,2种Bt玉米小苗及心叶对粘虫初孵幼虫都具有很好的控制效果,取食MON810和Bt11小苗的粘虫初孵幼虫第1 天的存活率分别为69.44%和86.11%,到第3 天时,取食Bt11小苗的幼虫全部死亡,此时取食MON810小苗的幼虫存活率仅为4.17%,到第7 天全部死亡,而此时在各自相对应的对照玉米DK647和NX4906小苗上幼虫存活率分别为91.66%和88.89%.取食MON810和Bt11心叶的粘虫初孵幼虫第2 天时幼虫存活率急剧下降,分别为13.89%和19.45%,到第7 天时,取食两种Bt玉米心叶的初孵幼虫全部死亡,而取食对照玉米心叶幼虫存活率分别为94.45%和97.22%,差异极显著.两种Bt玉米对粘虫4龄幼虫有很好的杀虫效果,取食的第11天 4龄幼虫全部死亡,对照幼虫存活率均为100%;在Bt11和MON810叶片上取食的粘虫5龄幼虫也不能存活,分别在取食的第11天和12天全部死亡,对照存活率分别为96.00%和98.00%,差异极显著.表明Bt玉米对粘虫初孵幼虫和暴食期的4龄和5龄粘虫都具有显著的致死作用.