转cry1Ie基因玉米残体对赤子爱胜蚓的生长发育及体内酶活性的影响

转Bt基因抗虫玉米通过根系分泌物或植株残体降解等方式将植株表达的Bt杀虫蛋白释放到土壤中。本文通过在人工土壤中添加磨碎的转cry1Ie基因玉米植株残体来饲养赤子爱胜蚓Eisenia foetida,研究了转cry1Ie基因玉米植株残体对赤子爱胜蚓生长发育及体内酶活性的影响。结果显示,在63 d的试验中,添加转cry1Ie基因玉米植株残体处理组没有引起赤子爱胜蚓的死亡。5个处理组与对照组中每7 d的蚯蚓体重、产茧数量、茧孵化数量均没有显著差异。SOD酶和POD酶活力随Bt玉米植株残体组织含量的增加而增加,50B+0N(50 g Bt/500 g土壤)处理组中SOD酶和POD酶活力要显著高于0B+50N(50 g non-Bt/500 g土壤)对照组。因此,Bt玉米植株残体可以在7 d时诱导赤子爱胜蚓SOD酶和POD酶活性。但5个处理组与对照组中赤子爱胜蚓的总蛋白含量、AChE和CAT酶活力没有显著的差异。     

灯下诱集的亚洲玉米螟成虫形态近似种的鉴别

尖双突野螟[Sitochroa verticalis(Linnaeus)]、豆扇野螟[Pleuroptya ruralis(Scopoli)]、横线镰翅野螟[Circobotys heterogenalis(Bremer)]与亚洲玉米螟[Ostrinia furnacalis(Guenée)]均为草螟科昆虫,这几种昆虫的成虫在外部形态上极其相似,在利用测报灯对亚洲玉米螟种群动态进行监测时,常误将这3种草螟科的昆虫当做亚洲玉米螟,从而影响亚洲玉米螟种群动态及预测预报的准确性。为此本文对以上3种草螟科昆虫及亚洲玉米螟成虫的形态进行描述,并结合其线粒体COⅠ基因序列进行了种类鉴定,同时还利用稳定碳同位素技术对其寄主植物来源进行了分析。     

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。     

草地贪夜蛾和亚洲玉米螟种内及种间的竞争行为

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda (J.E.Smith)和亚洲玉米螟(以下简称“玉米螟”)Ostrinia furnacalis (Guenée)是玉米上的重要害虫, 二者在玉米田常混合发生, 存在对食物和空间资源的竞争关系。为探明草地贪夜蛾和玉米螟种内和种间竞争的行为表现, 本文在食物缺乏条件下, 研究了草地贪夜蛾和玉米螟种内和种间的攻击和防御行为。结果表明:草地贪夜蛾种内攻防行为中头部接触是最主要的行为表现, 其中6龄与6龄以及6龄与5龄幼虫竞争时头部接触行为出现次数最多, 在20 min内分别为(17.8±1.7)次和(15.3±1.1)次。玉米螟种内攻防行为中畏缩行为是最主要的行为表现, 在5龄与5龄幼虫的竞争中出现频率最高, 为(14.8±0.7)次。〖JP3〗草地贪夜蛾和玉米螟种间竞争行为中, 二者都主要表现为头部接触行为, 但草地贪夜蛾攻击行为表现更明显。此外, 从存活率上看, 同一龄期的玉米螟和草地贪夜蛾种间竞争中, 草地贪夜蛾具有明显优势; 不同龄期的玉米螟与草地贪夜蛾种间竞争中, 同一组合中龄期相对较高的幼虫具有明显竞争优势。研究结果可为明确草地贪夜蛾和玉米螟的种群优势及制定相应的防治策略提供参考。     

沉默尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶基因OfUGT逆转亚洲玉米螟对Cry1Ie蛋白的抗性

转Bacillus thuringiensis(Bt)基因作物在害虫防治中应用较多,但长期种植转Bt基因作物,靶标害虫不可避免会对杀虫蛋白产生抗性,如何进行抗性治理是当前面临的难题。本研究基于前期转录组分析结果,定量分析了尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶基因（Of UGT）在亚洲玉米螟Cry1Ie抗性品系（ACB-IeR）及敏感品系（ACB-Bt S）的表达量,利用RNA干扰技术（RNAi）对ACB-IeR品系Of UGT基因进行沉默,并通过毒力测定试验来检验干扰效果。Of UGT基因在ACB-Ie R三龄幼虫中相对表达量高于ACB-Bt S,并且注射ds UGT后该基因表达量下降。Cry1Ie抗性品系的致死中浓度大于1000.00μg/g,在蛋白浓度为500.00μg/g时,注射ds UGT和ds GFP后的幼虫存活率没有显著性差异,但较空白对照组存活率显著降低;在蛋白浓度为1000.00μg/g时,注射ds GFP后的幼虫存活率较空白对照组降低,注射ds UGT后的幼虫存活率较空白对照和注射ds GFP的都显著降低。由结果可以看出RNAi沉默OfUGT基因后可以降低抗性品系亚洲玉米螟对C...     

我国东北地区亚洲玉米螟种群发生动态与寄主植物来源

为明确我国东北地区亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)不同世代的种群动态及寄主植物来源,利用性诱捕器监测了其不同世代的种群动态,并以雄蛾翅的稳定性同位素δ13C为标记鉴定其寄主植物的光合作用类型。结果表明,亚洲玉米螟成虫越冬代始见期在5月底,第1代终见期在9月中旬。公主岭、齐齐哈尔、沈阳等地越冬代和第1代亚洲玉米螟幼虫主要以C4植物为寄主,以C4植物为寄主的种群占所有种群的比例分别为72.19%~97.71%和95.18%~100%;2014年公主岭、齐齐哈尔、沈阳等地之间越冬代和第1代亚洲玉米螟幼虫以C3植物为寄主的种群比例无显著差异,2013年公主岭和2014年沈阳的越冬代和第1代幼虫期之间以C3植物为寄主的种群比例差异显著。研究表明,东北地区以C3植物为寄主的亚洲玉米螟种群较少。     

亚洲玉米螟Bt抗性种群的遗传多样性分析

近20年来,在北美、西欧、南美、菲律宾等20多个国家大面积商业化应用Bt玉米防治欧洲玉米螟Ostrinia nubilalis(Hübner)等鳞翅目害虫的实践证明,其不可避免地胁迫靶标害虫产生遗传分化,出现新的抗性种群。研究精准有效的抗性检测方法,将为抗性监测和抗性治理策略的有效性提供科学依据。本研究基于高通量测序获得的亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)转录组数据,应用MISA (MicroSAtellite)软件搜索SSR位点,从61 622条EST(Expressed Sequence Tag)序列中获得了3 467个SSR位点。通过设计、筛选,共获得3 316对特异性引物,从中挑选了150对引物进行PCR扩增,共有51对扩增出目的条带,对亚洲玉米螟敏感种群(ACB-BtS)及5个Bt毒素抗性种群(ACB-AbR、ACB-AcR、ACB-AhR、ACB-FR、ACB-IeR)进行多态性检测,最终得到20条高多态性引物。利用这20对微卫星引物共检测到126个等位基因,平均每个位点6.3个。不同Bt抗性种群间产生了一定程度的遗传分化,种群间的平均遗传分化系数(F_(st))为0.195 9,即说明种群间的遗传变异为19.6%。根据遗传距离建立了UPGMA系统发育树,显示6个种群的相似度,即ACB-AbR与ACB-AcR相似度高。种群变异相似度规律与已报道的亚洲玉米螟对各Bt毒素的交互抗性规律相一致。本研究发现的SSR位点可作为亚洲玉米螟不同Bt毒素抗性种群的分子检测方法。     

湖北武汉草地贪夜蛾成虫发生规律初步研究

2019～2020年在武汉市新洲区利用高空探照灯和虫情测报灯对草地贪夜蛾成虫的发生规律进行分析。结果表明,成虫在本地一年发生5代,其中7月至10月为迁飞盛期;8月出现的成虫高峰主要是本地虫源和南方迁入种群叠加峰,9月至10月的高峰主要是本地虫源和回迁虫源相叠加形成。本研究为明确草地贪夜蛾在本地的发生规律,以及监测预警和科学防控工作提供有益参考。     

转基因抗虫耐除草剂(Cry1Ac+EPSPS)玉米对草甘膦耐受性研究

将具有我国自主知识产权的抗虫、耐除草剂基因转化到玉米中获得兼具抗虫和耐除草剂的复合性状转基因玉米,实现了玉米复杂性状的有效改良,研究了转耐除草剂CC-2基因和可表达Bt毒素的cry1Ac基因的双抗玉米对除草剂的耐受性及目标蛋白表达量。通过调查喷施除草剂后玉米植株存活率及株高和生长发育情况,研究了转抗虫耐除草剂基因玉米‘CC-2×BT799’、抗虫玉米‘BT799’、耐除草剂玉米‘CC-2’,以及常规玉米‘郑58’在田间对除草剂的耐受性,并用ELISA测定了供试品种中CP4EPSPS和Cry1Ac蛋白含量。对草甘膦的耐受性试验表明,转复合基因玉米‘CC-2×BT799’与单抗草甘膦品种‘CC-2’对草甘膦均具有良好的耐受性。心叶期喷施草甘膦推荐施用剂量中量和2倍剂量对其株高和后期生长发育无不良影响。ELISA检测显示,CP4EPSPS蛋白在雄穗中的表达量较叶片稍高。且双抗品种‘CC-2×BT799’较‘CC-2’中的CP4EPSPS蛋白含量稍高。在雄穗中,‘BT799’的Cry1Ac蛋白含量与‘CC-2×BT799’相当。在叶片中,‘BT799’的Cry1Ac蛋白含量约为‘CC-2×BT799’的2倍。抗虫耐除草剂玉米能够有效抵御草甘膦的喷施,Cry1Ac蛋白含量在不同品种不同组织中存在差异。     

桃蛀螟成虫触角超微结构观察及对玉米花丝挥发物的电生理反应

为了明确桃蛀螟［Conogethes punctiferalis (Guenée)］成虫触角感器类型及形态特征,利用扫描电镜对桃蛀螟成虫触角感器进行观察,并利用触角电位仪分析桃蛀螟触角对5种玉米花丝气味挥发物的反应。发现桃蛀螟触角感器绝大部分位于触角的腹面及侧面,鞭节表皮上有连续的网纹结构,而柄节和梗节上没有。桃蛀螟触角上有7种感器,分别为毛形感器（Ⅰ型、Ⅱ型）、刺形感器、耳形感器、钟形感器、锥形感器、腔锥形感器、栓锥形感器（Ⅰ型、Ⅱ型）。桃蛀螟雌雄成虫对花丝气味挥发物产生明显的触角电位反应,雌性桃蛀螟触角对1-己醇、1-庚醇、β-蒎烯和β紫罗酮反应明显,且随浓度的增加,反应强度增加迅速,尤其对1-己醇的反应尤为明显。雄性桃蛀螟触角对于1-庚醇和1-己醇反应非常明显,反应强度明显弱于雌虫。