转Bt基因作物高剂量/庇护区抗性治理策略

随着转Bt基因作物的应用和推广,害虫对转Bt基因作物的潜在抗性风险越来越受到重视。本文介绍了转Bt基因作物高剂量/庇护区的抗性治理策略,同时对影响高剂量/庇护区策略的几个条件进行了讨论,并针对我国的实际情况提出转Bt基因作物抗性治理策略的几点建议。     

转Bt基因作物对植物—害虫—天敌食物链的影响

种植转Bt基因作物已经成为当前及未来农业的发展趋势。转Bt基因作物可以有效控制棉铃虫（〖WTBX〗Helicoverpa armigera〖WTBZ〗）、玉米螟（〖WTBX〗Ostrinia furnacalis〖WTBZ〗）等多种靶标害虫。但研究表明Bt作物的种植会改变害虫演化地位,并且Bt毒素可能沿着食物链传递,而对天敌构成潜在的威胁。基于Bt作物对植物—害虫—天敌食物链上各个营养级的影响研究,本文重点分析了Bt毒素对天敌种群结构及生物学的影响。     

转Bt基因抗虫作物对非靶标生物的影响

迄今为止,已经获得了大量的抗虫转Bt基因作物。尽管这些作物中表达的Bt蛋白只是针对靶标害虫起到杀虫效果,但是抗虫转Bt基因作物是否会对非靶标生物产生影响一直存在争议。本文就抗虫转Bt基因作物对节肢动物群落、非靶标植食性昆虫、天敌和有益昆虫的影响进行了综述。综合评价认为,现有的抗虫转Bt基因作物对非靶标生物是安全的。     

转Bt基因棉田棉铃虫对气候变暖与集约化种植的不对称响应

为明确全球气候变暖及农业集约化对转Bt基因棉田棉铃虫Helicoverpa armigera种群发生的影响,通过收集1987—2017年我国山东、河南及河北3省的棉花种植面积、棉铃虫发生面积及年平均温度,采用单因素方差分析法及广义线性模型分析比较转Bt基因棉花推广前后棉田棉铃虫种群的发生程度,分析棉铃虫的为害指数。结果显示,转Bt基因棉花推广前,山东、河南和河北3省的棉铃虫在严重发生年份的为害指数较轻微发生年份均显著增加,分别增加了1.01倍、2.03倍和69.33%;温度距平具有同样的趋势,严重发生年份的温度距平较轻微发生年份分别显著增加了1.91倍、2.33倍和2.29倍。转Bt基因棉花推广后,山东、河南和河北3省的棉铃虫在严重发生年份的为害指数较轻微发生年份仍显著增加,分别增加了1.47倍、1.92倍和1.25倍;温度距平表现出相反的趋势,轻微发生年份的温度距平较严重发生年份分别增加了2.00倍、1.94倍和2.01倍;而河南省和河北省在棉铃虫严重发生年份的棉花种植面积较轻微发生年份分别显著增加了75.94%及38.92%。表明转Bt基因棉花种植后显著改变了棉铃虫对全球气候变暖的响应,气候变暖降低了棉铃虫的为害指数,而棉花集约化种植增加了棉铃虫的为害指数。非转基因棉田的棉铃虫受自然因素的影响,转Bt基因棉田的棉铃虫受自然及人为因素的双重影响。     

害虫对转Bt作物抗药性的检测与监测技术

Bt作物自1996年开始进入生产种植,到2004年已有9个国家种植转Bt玉米和棉花,面积超过2 200万hm2.其中美国的种植面积约占全世界的57%.最近几年利用Bt作物防治玉米和棉花害虫的国家数量不断上升,尤其是在一些发展中国家发展较快.另外,转Bt水稻被认为在不久的将来能够在中国商业化种植.中国批准种植Bt水稻将深刻影响其在亚洲的接受程度.故多数人认为利用转Bt作物进行害虫治理今后还会继续发展.     

转Bt 基因抗虫玉米对棉铃虫杀虫活性的初步评价

国内外在转 Bt基因抗虫作物的研究和应用上已取得重大进展 ,其中 Bt抗虫棉已在美国、澳大利亚、中国等进入商品化应用阶段 ,近年来种植面积增长很快 ,并取得了显著的经济、生态和社会效益。 1 997年下半年 ,我国农业部分别批准了孟山都公司申报的保铃棉○R在河北省商业化生产和 Bt玉米在我国多省份的田间种植。其中保铃棉 ○R已由河北省定名为新棉 33B,1 998年在全省实际种植了近 1 0万 hm2 ,1 999年的种植面积已达 1 5万 hm2 。我国自主研制的 Bt抗虫棉也于 1 998年开始商品化应用 ,当年种植面积即达 1 0万 hm2以上 ,1 999年推广总面积…     

转Bt基因水稻对土壤跳虫、线虫和螨类种群数量的影响

土壤是生态系统中物质循环和能量转化过程的重要场所,转基因作物外源基因对土壤地下生物的影响已经引起人们的广泛关注。本文以农业部批准发放的转Bt基因抗虫水稻＂华恢1号＂为实验材料,研究转Bt基因水稻对土壤跳虫、线虫和螨类种群数量的影响。实验结果表明,转Bt基因水稻可显著降低长角跳科长角跳属跳虫、中杆属线虫和尖棱甲螨科尖棱甲螨属螨类种群数量,而显著增加等节跳科原等属跳虫、钩唇属线虫种群数量,但转Bt基因水稻对其它属的跳虫、线虫和螨类种群数量无显著影响。研究转基因水稻不同生育期对土壤动物种群数量的影响,可构建转基因水稻对土壤动物的安全性评价,为转Bt基因水稻未来的商业化生产提供的理论依据。     

转Bt基因水稻对小型脊椎动物影响的研究概况

转基因作物是农业可持续发展的重要组成部分。转基因作物在减少化学农药、提高作物产量、改善品质等多方面具有潜在优势,在农业病虫害生物防治中也起着重要的作用。本文综述了转基因作物的特征及其潜在的环境安全问题,探讨了转基因水稻技术的发展及对环境潜在的生态风险性,分析了转基因水稻对小型兽类种群结构、群落组成和畸变毒性等的影响,进一步分析转基因水稻Bt蛋白通过食物链的在小型脊椎动物体内的迁移转化及富集,本文的研究有助于促进完整而科学的转Bt基因水稻技术规范体系的建立,为我国转Bt基因水稻的环境安全管理和可持续发展提供良好的科学依据。     

“高剂量/庇护所”策略在Bt玉米靶标害虫抗性治理中的应用及成效

为解决玉米生产中面临的重大虫害、草害及粮食安全等问题,我国正在有序推进Bt玉米的商业化种植。然而,靶标害虫对Bt作物的抗性演化是影响其可持续应用的最大威胁。“高剂量/庇护所”策略已在全球被广泛应用以延缓害虫抗性演化。本文简要介绍了“高剂量/庇护所”策略的理论基础及庇护所实施的主要形式,概述了全球五大Bt玉米种植国美国、巴西、阿根廷、南非和加拿大“高剂量/庇护所”策略应用的法规制定、庇护所实施的具体要求和种植者的履行情况,总结了“高剂量/庇护所”策略在主要Bt玉米种植国实施的成功经验,分析了害虫抗性治理失败的教训。该研究可为我国转Bt基因抗虫玉米的产业化应用和害虫抗性管理提供重要技术支撑和理论指导。     

Bt作物系统害虫发生演替研究进展

自1996年以来的20年间,全球商业化种植Bt作物的国家增加到了25个。目前,种植应用的Bt作物主要是Bt棉花和Bt玉米,年种植面积约0.8亿hm2。Bt作物的大面积种植可能会带来害虫发生演替问题,国内外学术界对此高度关注。本文围绕这一核心问题,介绍了国内和国际的研究进展,同时对今后的研究进行了展望。以期为Bt棉花和Bt玉米的持续利用,以及其他Bt作物的推广应用提供经验与借鉴,进一步提升Bt作物在农作物害虫综合治理中的作用和地位。     

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。     

我国农田害鼠种群分布与演替

农田害鼠的种类除与当地的地理环境相适应外,还具有鼠种相对较少,优势种突出,易维持较高数量水平的特征。各鼠种在农田的分布与作物种类有一定的关联度,随着季节变化、作物生长和各种农事活动的干扰,害鼠在作物地之间、或与周围环境之间迁移。随着环境条件的变化,农田鼠类群落不断地进行演替。     

Impacts of transgenic Bt cotton and integrated pest management education on smallholder cotton farmers

Abstract

Comparative field research on transgenic Bt cotton and conventional cotton under different conditions (fields without pesticide inputs, fields managed by farmers with IPM education, fields managed by farmers lacking IPM education) were carried out in Hubei province of China in 2002. The amount of pesticide used on Bt cotton by non-IPM farmers was found to be around three times that used by IPM farmers. IPM farmers made significantly higher net profits from cultivating transgenic Bt cotton in comparison with non-IPM farmers. Other pest management practices had more significant influences on the population dynamics of predatory natural enemies and major insect pests than did the adoption of transgenic Bt cotton in the cotton ecosystem. Our study showed that IPM education, by increasing farmer capacity to critically evaluate inputs and their effects, monitor their fields and make informed decisions on pest management, enabled farmers to reduce pesticide use significantly, so resulting in improved production and profit margin. IPM farmer education thus, contributed to maximising the value of planting transgenic Bt cotton.     

Bt棉田中绿盲蝽防治技术的研究

通过设置转Bt棉综防田(种植诱集作物和适当使用农药控制害虫)、对照田(依靠自然天敌控制害虫)和化防田(使用农药控制害虫)3种处理,研究了冀南棉区绿盲蝽与捕食性天敌种群关系及绿盲蝽对棉花生长的影响。结果表明,在Bt棉田,绿盲蝽分别于6月29日、8月14日和9月4日出现了3个发生高峰。其中6月29日综防田、对照田和化防田百株发生量差异不显著(p>0.05);8月14日,对照田的百株虫量显著多于化防田和综防田。差异极显著(p<0.01);9月4日,对照田的虫量达到60头/100株,且不同类型田差异显著(p<0.05)。Bt棉生长前期和中后期,捕食性天敌在综防田的百株天敌量明显高于化防田和对照田,其中6月29日、8月29日和9月9日综防田的天敌量达65、70、75头/100株。分析3种不同类型田绿盲蝽对棉花叶危害株率、落蕾率、落铃率和成铃量影响顺序均为对照田>化防田>综防田,除化防田与综防田的落铃率无显著差异,其余均表现差异显著。     

钙粘蛋白片段与苏云金杆菌晶体毒素协同作用研究进展

从钙粘蛋白介导苏云金杆菌晶体(Bt Cry)毒素对害虫的毒杀过程、钙粘蛋白重复区和近膜区与Bt Cry毒素的分子间作用涉及的结合位点及可能的互作机制等方面,综述了钙粘蛋白片段与Bt Cry毒素协同作用的最新研究进展。昆虫钙粘蛋白某些片段在非折叠状态时,可与Bt Cry毒素形成寡聚体,从而增加Bt Cry毒素对靶标害虫的毒杀活性。相关研究成果有助于提高Bt Cry毒素毒杀害虫的能力,克服害虫抗药性,具有一定的应用前景。     

一熟转Bt基因棉田主要害虫及其天敌的发生规律

１９９７年在田间研究了转Ｂｔ基因棉品系Ｒ９３－４在一熟种植方式下对棉田主要害虫及其天敌及其种群的影响。结果表明,转基因棉对棉铃虫（Ｈｅｌｉｃｏｖｅｒｐａ ａｒｍｉｇｅｒａ）和棉造桥虫（Ａｎｏｍｉｓ ｆｌａｖａ）有良好的抗性,发生高期百株幼虫数量均显著低于对照品种中１２,但转基因棉田仍需防治第３和第４代棉铃虫。和常规棉相比,转基因棉自然控制田和综合防治田的棉苗蚜（Ａｐｈｉｓ ｇｏｓｓｙｐｉｉ）分别增     

Bt水稻对主要非靶标害虫和蜘蛛优势种田间种群动态的影响

研究了2个转cry1Ab cry1Ac杂合基因籼稻品系TT9-3和T19-4对主要非靶标害虫飞虱、叶蝉以及捕食性蜘蛛优势种田间种群动态的影响。结果表明,Bt稻与亲本对照(IR72)田间白背飞虱和黑尾叶蝉成虫的虫口密度在整个水稻生育期间无显著差异,而若虫密度有一定的不同。TT9-3稻田中白背飞虱和黑尾叶蝉若虫密度分别于移栽后早中期和中后期显著高于对照;TT9-4与对照间无显著差异。Bt水稻与亲本对照间锥腹肖蛸、四斑锯螯蛛、食虫沟瘤蛛、拟环纹豹蛛及拟水狼蛛种群数量动态趋势相似,数量上大多无显著差异。综合分析认为,Bt水稻对稻田优势蜘蛛基本上无明显的负影响。