转cry1Ab/cry2Aj玉米对亚洲玉米螟的抗性评价

为探讨转cry1Ab/cry2Aj玉米对亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)的抗性,采用室内生测和田间人工接虫鉴定方法评价了6个转cry1Ab/cry2Aj玉米品系对亚洲玉米螟的杀虫效果,并利用酶联免疫吸附法(ELISA)测定了Cry1Ab蛋白在各品系主要组织的表达水平.结果显示,亚洲玉米螟幼虫取食转基因玉米各品系雄穗、苞叶、花丝和雌穗48 h后死亡率在90％左右,取食心叶的死亡率在70％左右,96h后大部分幼虫死亡,而取食非转基因玉米的死亡率为3.3％～8.7％;春播和夏播田转基因玉米叶片、茎秆、雌穗基本没有被害,而对照玉米叶片、茎秆、雌穗被害严重,春播和夏播玉米平均每株分别有2.9、2.3头幼虫和蛹,2.8、3.4个蛀孔,隧道长度为7.5、14.2 cm,雌穗被害级别为5.3和5.1;6个转基因玉米品系中Cry1Ab蛋白在心叶、雄穗、花丝、苞叶和雌穗中稳定表达.综合评价认为,转基因玉米各品系在整个生育期内对亚洲玉米螟有很好的抗性,其中N50品系抗虫效果最佳,可以作为抗虫转多基因玉米育种的备选材料.     

Cry1Ac抗性亚洲玉米螟对四种Bt蛋白的交互抗性

种Bt蛋白Cry1Ac、Cry1Ab、Cry1Ah和Cry1Ie对敏感品系ACB-BtS和抗性品系ACB-AcR的毒力,结果显示,ACB-AcR对Cry1Ah的相对抗性倍数达14.9倍,有显著的交互抗性;对Cry1Ab的相对抗性倍数为4.3倍,交互抗性水平较低;对Cry1Ie的相对抗性倍数为0.9,即无交互抗性.4种蛋白对抗、感品系的EC50表明,ACB-AcR品系对Cry1Ac蛋白产生了显著的抗性,相对抗性达到32.6倍,对Cry1Ah和Cry1Ab有低水平的交互抗性,而对Cry1Ie没有交互抗性.     

玉米自交系心叶期对亚洲玉米螟抗性遗传规律的研究初报

不同抗螟性亲本所组配的F_1代在玉米心叶期,对亚洲玉米螟 Ostrinis furnacalis(Guenée)抗性研究表明,玉米抗螟牲为数量遗传,亲本抗性在杂种后代中具有累加效应,杂种的抗性与双亲平均抗性呈高度正相关。中等以上抗性亲本组配的 F_1代为抗螟型。而以中抗系组配杂种时,不论父本或母本,只要一个亲本为感螟系,则 F_1代均为感螟型。不同水平抗性亲本组配的正反交组合 F_1代差异极显著。     

GK22、苏抗103及其受体亲本对亚洲玉米螟的抗性比较

通过室内饲养研究转Bt基因抗虫棉GK22、苏抗103对亚洲玉米螟的抗性.用GK22和苏抗103及其受体亲本的不同器官饲喂玉米螟初孵幼虫和3龄幼虫,比较棉花苗期至蕾期、花期和铃期玉米螟幼虫的死亡率,测定死亡率的方差分析差异和平均幼虫存活综合指数.结果表明:GK22和苏抗103与其受体亲本比较对玉米螟都具较高的抗性,且GK22抗性高于苏抗103,GK22和苏抗103不同生育阶段抗性顺序为苗期至蕾期＞花期＞铃期,对玉米螟抗性表现为1龄的抗性高于3龄,     

北方春玉米区亚洲玉米螟对Bt玉米的抗性风险分析

为了解我国北方春玉米区种植Bt玉米条件下主要靶标害虫亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis的Bt抗性风险,探索合理的Bt玉米种植比例,根据亚洲玉米螟的特点构建种群动态与遗传模型,对不同的Bt玉米种植比例进行分析评估。结果显示,当以种子混合种植75%的Bt玉米+25%的非Bt玉米庇护所时,亚洲玉米螟的种群控制时间,即亚洲玉米螟种群密度下降到每百株玉米植株30头幼虫以下的时间,为1～2年,而害虫的抗性时间,即亚洲玉米螟种群抗性基因频率达到50%的时间,在1代区为40年、在2代区为20年。当以种子混合种植20%、15%、10%、5%的非Bt玉米庇护所时,亚洲玉米螟的种群控制时间仍为1～2年,而害虫的抗性时间缩短,在1代区分别是29、21、15、9年,在2代区分别是14、10、7、4年。表明在研究区域内以种子混合种植20%以上的非Bt玉米庇护所可维持对亚洲玉米螟的Bt抗性管理至少14年。     

转基因抗虫耐除草剂复合性状玉米‘双抗12-5’对亚洲玉米螟的抗性及对草甘膦的耐受性研究

通过田间接虫、室内生测以及田间植株喷施草甘膦试验,在吉林省公主岭市综合评价了转cry1Ab/cry2Aj和G10evo-epsps基因抗虫耐除草剂复合性状玉米‘双抗12-5’对亚洲玉米螟[Ostrinia furnacalis(Guenée)]的抗性以及对草甘膦的耐受性,为‘双抗12-5’在吉林省产业化应用提供基础科学数据。结果表明,与非转基因对照‘郑单958’相比,‘双抗12-5’全生育期对亚洲玉米螟都具有良好的抗性,达到高抗水平;取食‘双抗12-5’心叶、雄穗及花丝等组织7d后的亚洲玉米螟幼虫存活率为4%~12%,而取食‘郑单958’各个组织的亚洲玉米螟幼虫存活率均高于96%。‘双抗12-5’在喷施推荐剂量(1 230g/hm2)及在2倍推荐剂量(2 460g/hm2)草甘膦情况下,4周内均生长正常,受害率为0;对照‘郑单958’植株第一周即表现出明显的药害症状,逐渐枯萎死亡,受害率达到100%。综上所述,‘双抗12-5’在吉林省表现出良好的抗虫性和除草剂耐受性。     

Cry1Ac毒蛋白对亚洲玉米螟生长发育和种群增长的影响

以含不同浓度的Cry1Ac毒蛋白的人工饲料(不加毒蛋白为对照)饲喂亚洲玉米螟幼虫,采用实验种群生命表的方法,测定了Cry1Ac毒蛋白对亚洲玉米螟的控害作用。结果显示,含2 000.0ng/g Cry1Ac毒蛋白的人工饲料处理该虫第5天的幼虫存活率为0;200.0、20.0 ng/g CrylAc毒蛋白处理第10、15天的幼虫存活率、化蛹率、成蛾率、净增长率和种群增长指数均显著低于对照,且高浓度处理显著低于低浓度处理;200.0 ng/g CrylAc毒蛋白处理的世代平均周期和种群加倍时间显著长于其它处理;而200.0 ng/g CrylAc毒蛋白处理的周限增长率显著小于2.0、0.2 ng/g处理。表明微量的Cry1Ac毒蛋白对亚洲玉米螟的种群增长有显著影响,且随着浓度的增加控制作用增强。     

亚洲玉米螟对不同部位玉米叶片的定向行为

利用玉米叶片作为信息源,通过测定亚洲玉米螟对玉米不同部位叶片的起飞至接近信息素源等行为,研究亚洲玉米螟对玉米不同部位叶片的定向反应。结果表明在近距离范围内,上部叶片更能吸引亚洲玉米螟;而在较远距离,亚洲玉米螟对上部叶片与下部叶片的定向行为没有显著性差异。另外在微风环境中亚洲玉米螟对玉米叶片的定向行为更为明显。     

转cry1Ab/cry2Aj、cry1Ab/vip3DA玉米对棉铃虫、甜菜夜蛾和斜纹夜蛾的抗虫性评价

为评估转cry1Ab/cry2Aj、cry1Ab/vip3DA玉米对棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)、甜菜夜蛾Spodoptera exigua(Hübner)和斜纹夜蛾Prodenia litura(Fabricius)的抗虫性,在室内测定了3个转cry1Ab/cry2Aj玉米品系和1个转cry1Ab/vip3DA玉米品系对3种害虫幼虫存活和生长发育的影响,研究了该系列Bt玉米不同组织器官对害虫的杀虫活性和控制效果。结果显示,棉铃虫初孵幼虫取食各品系Bt玉米叶片96h后死亡率为87.50%~90.00%,取食花丝和雌穗的幼虫96h后几乎全部死亡;甜菜夜蛾初孵幼虫取食各品系Bt玉米叶片、花丝和雌穗168h后死亡率为22.50%~68.33%,幼虫的生长发育受到明显抑制,体重抑制率达85.00%~95.00%;斜纹夜蛾初孵幼虫取食各品系Bt玉米叶片、花丝和雌穗96 h后死亡率显著高于非转基因亲本对照,168h后幼虫死亡率达90.00%以上。研究表明,转cry1Ab/cry2Aj和cry1Ab/vip3DA玉米品系对棉铃虫和斜纹夜蛾的初孵幼虫表现出较好的抗性,可以作为转多基因抗虫玉米育种的备选材料。     

甘蔗间作玉米对亚洲玉米螟发生为害的控制作用

为明确甘蔗间作玉米对亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)发生和为害的控制作用,于2012—2013年在云南省元江县甘蔗种植区设置甘蔗间作玉米小区,采用目测法和马氏网法系统调查了该生境下亚洲玉米螟卵块密度与卵粒密度、蛀孔密度与百秆虫量、寄生性天敌昆虫种类及其种群动态。结果表明:与甘蔗间作种植的玉米上亚洲玉米螟落卵量、蛀孔密度、百秆虫量均明显低于单作玉米田,2012和2013年,间作玉米上百株卵块数比单作玉米分别减少了29.32%和35.73%,每卵块所含的卵粒数分别减少了34.22%和51.02%,百秆玉米蛀孔数分别减少了42.53%和31.25%,百秆虫量分别降低了58.18%和52.73%。间作田中亚洲玉米螟的3种主要寄生蜂螟蛉绒茧蜂Apanteles ruficrus、黄眶离缘姬蜂Trathala flavoorbitalis和大螟钝唇姬蜂Eriborus terebrans的种群密度显著高于单作玉米田,而数量较少的广大腿小蜂Brachymeria lasus及广黑点瘤姬蜂Xanthopimpla punctata种群密度在间作与单作田间无显著差异。表明甘蔗间作玉米对亚洲玉米螟的发生为害具有明显的控制作用,可用于亚洲玉米螟的生态控制。     

转Bt基因玉米(瑞丰125、 DBN9936、 DBN9978)对亚洲玉米螟的抗虫效果研究

评价转Bt基因玉米对靶标生物亚洲玉米螟的杀虫作用是转基因玉米研发的重要一环.本文采用室内生测法对3种转Bt基因抗虫玉米'瑞丰125'(表达Cry1Ab/Cry2Aj杀虫蛋白),'DBN9936'DBN9978'(表达Cry1Ab杀虫蛋白)对亚洲玉米螟敏感品系ACB-S及抗Cry1Ab品系ACB-AbR、抗Cry1Ac...     

转cry2Ah-vp基因玉米的抗虫性鉴定

为获得新型抗虫转基因玉米,将通过群体筛选获得的具有抗虫性的转cry2Ah-vp基因玉米VP1-5采用PCR、Southern blot、实时荧光定量PCR(qPCR)、酶联免疫吸附测定(ELISA)等方法进行阳性植株鉴定、拷贝数分析、转录水平和翻译水平分析,同时通过室内和田间生物活性测定鉴定转基因玉米VP1-5对东方黏虫Mythimna separata和亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis的抗性。结果表明,在转基因玉米VP1-5中cry2Ah-vp基因已整合到玉米基因组,以单拷贝的形式插入;cry2Ah-vp基因在转基因玉米VP1-5不同部位组织中均可以正常转录,在灌浆期叶片中的mRNA表达量最高,相对表达量为32.67,在灌浆期穗轴中的mRNA表达量最低,相对表达量为3.74;Cry2Ah-vp蛋白在转基因玉米VP1-5的6叶期各组织中表达量均较高,其中在叶片中的表达量达到2 155.18 ng/g FW,在抽雄期花丝中的表达量最高,达到2 165.86 ng/g FW;且转基因玉米VP1-5对东方黏虫有很高的杀虫活性,接虫3 d后幼虫死亡率达到100.00%;对亚洲玉米螟幼虫也有明显的生长抑制作用。表明转基因玉米VP1-5可作为玉米抗虫育种和害虫防治的种质资源。     

亚洲玉米螟的寄主植物种类

为探明亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)的寄主植物种类,对13科38种植物进行了田间笼罩接虫试验和室内生物测定,并通过组建实验种群生命表分析了不同寄主植物对亚洲玉米螟生长发育和繁殖的影响。田间试验结果表明,亚洲玉米螟寄主植物有8科20种,酸模叶蓼是最适宜寄主植物,其次为玉米、谷子、薏苡等;在酸模叶蓼、玉米等11种植物上还发现了第2代幼虫。室内试验结果表明,在室内饲养条件下,亚洲玉米螟能在9科25种寄主植物上完成生活史,其中以向日葵为寄主植物的亚洲玉米螟种群增长最快,其次为玉米。研究表明,亚洲玉米螟的寄主植物共有9科27种,较适宜寄主植物有酸模叶蓼、玉米、谷子、苍耳和葎草,其中在玉米上的生长发育和繁殖最佳。     

亚洲玉米螟幼虫对不同寄主植物的取食选择性

为深入了解亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)不同龄期幼虫的取食特性,采用叶碟法对6个科的24种植物进行了测定.结果显示,亚洲玉米螟初孵幼虫选择性试验中,酸模叶蓼上幼虫百分率最高,为29.81％;菜豆上次之,为27.36％.3龄幼虫选择性试验中,菜豆上幼虫百分率最高,为28.66％;酸模叶蓼上次之,为26.21％;该虫较喜食的其它几种植物上幼虫百分率由多到少依次是葎草、向日葵和苘麻,而玉米叶片上的幼虫取食百分率最低,初孵幼虫为0,3龄幼虫为4.28％.5龄幼虫在上述6种植物茎秆或果实上取食停留的时间没有显著差异.试验说明,亚洲玉米螟幼虫保持了对原始寄主的取食特性.     

亚洲玉米螟幼虫体内抗菌肽的诱导

外源物侵染可引起亚洲玉米螟幼虫产生免疫应激反应,并诱导产生抗菌肽.为深入研究抗菌肽作用机制,作者给亚洲玉米螟5龄幼虫注射大肠杆菌,诱导其产生抗菌肽,并分析该抗菌肽的部分性质.结果表明:亚洲玉米螟幼虫注射3.0×10~6个/mL大肠杆菌后可诱导其体内产生一种相对分子量为12.1 kD的抗菌肽,在12～36h内该抗菌肽的诱导表达量与时间成正比.此抗菌肽对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌都有一定的抑制作用,100℃高温处理5 min后具有明显的抑菌活性,pH为8.0时抑菌活性最强,抑菌圈直径达6.9±0.3 mm,且具有一定的温度稳定性和酸碱稳定性.     

亚洲玉米螟抗寒及低温生存对策

为了明确亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guen e)的抗寒及低温生存对策,分别测定了来自吉林省的敦化一化型(DH1)、公主岭一化型(GZL1)、公主岭二化型(GZL2)和洮南二化型(TN2)4个亚洲玉米螟滞育幼虫田间种群的过冷却点和结冰点,以及各种群经超过冷却低温处理后的存活率及滞育后发育历期等。结果显示,亚洲玉米螟滞育幼虫的过冷却点为-28.5~-27.0℃,最低个体可达-36.4℃,不同种群间存在显著差异,以GZL1最低,其次是TN2和DH1,GZL2最高。在超过冷却点低温下,各种群的存活率分别为45.6%、58.8%、41.8%和58.3%,且GZL1和TN2显著高于DH1和GZL2,在超过冷却低温处理下存活的幼虫其滞育后发育历期与未经过处理的同种群对照间没有显著差异。这表明亚洲玉米螟具有很强的过冷却能力,同时还具有很强的耐结冰能力。     

转cry1Ab/cry1Ac基因水稻赣绿1号对田间稻纵卷叶螟和二化螟及其捕食性天敌的影响

为研究转cry1Ab/cry1Ac基因水稻赣绿1号对稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis和二化螟Chilo suppressalis及其捕食性天敌的影响,采用剥查法和吸虫法,于2012—2013年在江西省南昌县调查了赣绿1号田间稻纵卷叶螟与二化螟的发生为害情况及其捕食性天敌拟环纹豹蛛Pardosa pseudoannulata和拟水狼蛛Pirata subpiraricus的种群动态。结果表明,与非转基因亲本9311水稻相比,在2012和2013年螟虫为害高峰期,赣绿1号田间稻纵卷叶螟百株虫量分别减少57.78头和27.78头,卷叶率分别降低20.46%和6.50%;二化螟百株虫量分别减少24.44头和152.22头,枯心/白穗率分别降低13.02%和14.20%。此外,赣绿1号与9311水稻田间拟环纹豹蛛和拟水狼蛛的种群动态趋势基本一致。研究表明,转cry1Ab/cry1Ac基因水稻赣绿1号能有效控制稻纵卷叶螟和二化螟,而对其捕食性天敌拟环纹豹蛛和拟水狼蛛无显著影响。