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。     

转Bt水稻种植与杀虫剂使用对土壤线虫群落的影响

为明确转Bt水稻对稻田土壤生物群落的生态风险性,于2012—2013连续2年大田试验调查研究了杀虫剂与转Bt水稻双因子对土壤线虫群落的影响。2年共监测到土壤线虫29个属,其中潜根线虫属Hirschmanniella、托布利线虫属Tobrilus、矛线线虫属Dorylaimus和丝尾垫刃线虫属Filenchus为优势属,相对多度分别为27.12%~37.92%、18.33%~24.19%、10.94%~14.87%和4.59%~15.76%;植物寄生类线虫和捕食-杂食类线虫为优势营养类群,相对多度分别为35.38%~47.62%和39.23%~48.52%;食细菌类线虫和食真菌类线虫的相对多度较低,分别为11.09%~15.20%和0.57%~1.69%。稻田土壤线虫数量、各个营养类群数量、组成以及群落生态指数随季节变化明显;在施用或不施用杀虫剂下转Bt水稻与非转Bt水稻间的土壤线虫数量及群落多样性指数无显著影响;但与不施用杀虫剂的稻田相比,施用杀虫剂的转Bt水稻或非转Bt水稻的土壤线虫数量均显著减少。研究表明,转Bt基因水稻对土壤线虫群落的影响较小,而杀虫剂影响较大。     

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。     

新疆棉区转Bt基因棉对棉田主要害虫及其天敌种群数量的影响

20 0 0～ 2 0 0 1年 ,在新疆棉区系统地研究了转Bt基因棉田主要害虫及其天敌的发生规律。结果表明 :转Bt基因棉对棉铃虫有良好的控制作用 ,发生高峰期百株落卵量和百株幼虫数量都显著低于常规对照 ,转Bt自控田和转Bt化防田棉蚜和棉盲蝽发生数量则显著高于常规棉对照田。在天敌方面 ,转Bt自控田和转Bt化防田较常规棉对照田 ,丽草蛉种群数量有所增加 ,而小花蝽和黑食蚜盲蝽等 5种捕食性和几种寄生性天敌数量都有所下降。转Bt基因棉田棉蚜和棉盲蝽等刺吸性害虫发生数量加重而多种天敌数量减少的趋势值得引起重视。鉴于新疆地区棉铃虫发生数量较低目前无需专门防治的特点 ,作者建议 :可以考虑推广农艺性状较好的常规棉品种并保护天敌 ,以达到控制害虫、丰产丰收的目的。     

十种杀虫剂对水稻二化螟的防效比较

南漳县地处鄂西北,是典型的纯中稻区。二化螟是该县水稻上主要害虫,常年损失稻谷500万kg以上。长期以来,群众采用价格低廉杀虫双类农药防治二化螟,导致该虫对此类药剂产生了抗药性。近年来,冬闲谷板田、绿肥田增多,暖冬现象又频繁发生,二化螟冬后基数居高不下,危害也逐年加重。加之,该地冬闲——水稻、油菜——水稻、小麦——水稻种植模式并存,秧苗移栽时间早晚不一,在防治中往往出现没到卵孵盛期已经防治,到了卵孵盛期又因夏收大忙没精力防治的局面,从而导致防治失控现象时有发生。     

转Bt基因抗虫棉对甜菜夜蛾实验种群增长的影响

在室内运用转Bt基因棉国抗22及其亲本对照棉泗棉3号和转Bt CpTI基因棉SGK321及其亲本对照棉石远321的成熟叶片,研究对甜菜夜蛾Spodoptera exigua Hübner种群连续3个世代存活率、繁殖力、种群增长趋势的影响。结果表明:取食两个转基因棉花品种后,对甜菜夜蛾各龄期存活率、繁殖力和种群增长趋势虽有一定影响,但随着取食时间的延长,其影响呈逐步缩小趋势。组建甜菜夜蛾3个连续世代实验种群生命表的结果表明,甜菜夜蛾取食泗棉3号棉花叶片后3个世代的种群趋势指数分别是43.74、135.72和141.17,取食国抗22棉花叶片后的种群趋势指数分别为14.89、82.46和110.24,取食石远321棉花叶片后的种群趋势指数分别是51.63、89.57和128.90,取食SGK321棉花叶片后3个世代的种群趋势指数分别是43.26、81.37和114.66。表明随着取食时间的延长,甜菜夜蛾种群的增长更快,其增长差异在常规棉与转基因棉花间有缩小趋势。     

二化螟种群数量变动规律研究

根据临海市１９７４～１９９８年二化螟发生危害的测报调查资料,分析水稻二化螟的种群数量构成及其变化特点,阐述水稻二化螟种群数量的消长规律及相关特征,明确造成二化螟种群数量上升的主要原因是种群基数增加,越冬场所扩大,耕作制度变化、机械收割推广和冬季气温上升等     

转Bt基因棉种植前后3个棉铃虫种群对4种杀虫剂的抗性变化

分别于1990年、1992年、2001年和2005年从山东泰安、山东夏津和湖北天门采集3个棉铃虫H elicoverpa arm igera种群,采用点滴法测定了4种杀虫剂对其的毒力,以监测各种群的抗药性变化趋势。结果表明:19901992年3个种群棉铃虫对氰戊菊酯的抗性增长迅速(13.256.1倍);19922001年抗性增长速度有所减缓(3.111.0倍);20012005年抗性水平降低。3个种群棉铃虫对灭多威和辛硫磷的抗性变化趋势与氰戊菊酯的基本相似,但抗性水平较低;对硫丹则均一直处于敏感水平。引起抗药性变化的原因主要与各类药剂的使用频率和转B t基因抗虫棉的大面积推广有关。     

稻飞虱在中稻上的种群数量动态分析

研究白背飞虱和褐飞虱两个种群在一季中稻上的动态变化,根据思南县2005—2009年稻飞虱田间系统调查显示,白背飞虱迁入早,虫量大,为害严重且时间长。其田间种群消长曲线有一个明显完整峰型,发生盛期集中在6下旬至7月中旬,在混合种群中占绝对优势;褐飞虱因迁入迟,受种群密度制约影响较小,加之白背飞虱迁出期早,造成8月上中旬虫口密度上升。     

不同杀虫剂对水稻二化螟的防治效果

不同杀虫剂防治水稻二化螟的效果试验结果表明,氟虫双酰胺·阿维菌素10％悬浮剂40mL/667m2具有高效、持效的特点,药后21d防效93.83％,杀虫效果为95.35％与氯虫苯甲酰胺20％悬浮剂20mL/667m2的防效相当,没有差异性;比核型多角体病毒20亿PIB/g可湿性粉剂、三唑磷20％乳油两处理的防效高,有显著性差异.     

二化螟响应Bt杀虫蛋白Cry1Ca的小RNA转录组分析

为有效防控二化螟Chilo suppressalis,采用Illumina Solexa二代测序技术对Bt杀虫蛋白Cry1Ca处理后二化螟中肠内的小RNA序列进行测序,并对其差异表达谱进行注释与分析,并用实时荧光定量PCR技术对测序结果进行验证。结果显示,Cry1Ca对二化螟的亚致死量LC₃₀为0.061 μg/g。Cry1Ca处理和对照处理后转录组中小RNA分布峰值均为22 nt,被注释的已知小RNA比例很低,分别为7.2%和7.9%。Cry1Ca处理后,二化螟中肠内miRNA、snoRNA、snRNA、rRNA、piRNA数量均少于对照。与对照相比,Cry1Ca处理后二化螟中肠内共有358个小RNA表达上调,747个小RNA表达下调,其中有25个已知miRNA的表达量较高,其中3个已知miRNA表达量显著上调,22个已知miRNA表达量显著下调;在新预测的novel miRNA中,有23个上调表达,43个下调表达。KEGG分析结果显示,Cry1Ca诱导的miRNA影响了丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase,MAPK）通路,这个通路包含17个靶基因,其中11个靶基因可被多个miRNA调控,每个靶基因可被59~665个miRNA靶向调控,参与靶向调控miRNA的相对表达量变化倍数介于0.01倍~23 289倍之间,表明miRNA在调控二化螟防御Bt杀虫蛋白Cry1Ca方面发挥着重要作用。实时荧光定量PCR的结果与测序结果一致,表明测序结果正确。     

二化螟dsRNA降解酶基因的克隆与表达分析

为解析二化螟Chilo suppressalis体内参与降解双链RNA(double-stranded RNA,dsRNA)的关键核酸酶的功能,克隆二化螟不同的非专一性核酸酶（non-specific nuclease,NUC）基因,并对这些基因进行生物信息学分析和组织定量表达分析,同时对dsRNA降解酶（dsRNA degrading nuclease,dsRNase）活力的组织分布进行研究。结果显示,共克隆获得5个NUC基因,其中有4个编码dsRNase亚家族基因（CsdsRNase1～CsdsRNase4）和1个编码Endonuclease G亚家族基因（CsEndoG）。5个NUC基因的开放阅读框核苷酸序列长度范围为828～1 338 bp,编码275～445个氨基酸残基,其分子量大小为31.68～49.57 kD,预测等电点为5.48～9.42。CsdsRNase1和CsdsRNase2含有信号肽序列,两者相似度极高,且与家蚕Bombyx mori和斜纹夜蛾Spodoptera litura中具有dsRNA降解酶活力的dsRNase同源聚类;CsdsRNase1和CsdsRN...     

不同地理种群二化螟对诱集植物香根草的选择趋性比较

为明确不同地理种群二化螟Chilo suppressalis对香根草选择趋性的差异,通过室内盆栽试验测定了3个省份共8个地理种群二化螟成虫对水稻和香根草的选择趋性及产卵选择性。结果表明:8个地理种群中,选择香根草栖息的二化螟雌、雄蛾比例分别为50%~70%和50%~80%。接入二化螟成虫后第1天,除温岭、乐清、萧山种群外,其它种群雌成虫对香根草和水稻的选择性存在显著差异。金华、衡阳、温岭、衢州种群雄成虫对香根草和水稻的选择性存在显著差异。接入二化螟成虫后第2天和第3天,所有种群雌成虫对香根草的选择性均显著高于对水稻的选择性。除乐清和萧山种群外,其它种群雄成虫对香根草的选择性也显著高于对水稻的选择性。8个不同地理种群二化螟在香根草上的产卵量比例为35%~70%,是水稻上产卵量的1.17(温岭)~2.33(衡阳)倍,均显著高于在水稻上的产卵量。结果表明,香根草对不同地理种群二化螟成虫均具有较好的诱集效果。     

2017—2019年江西省二化螟种群对四种杀虫剂的抗性

为明确近年来江西省二化螟种群对常用杀虫剂的抗性水平,提出合理化用药建议,本研究采用人工饲料浸药法测定2017—2019年江西省13个县(市)二化螟田间种群对氯虫苯甲酰胺、阿维菌素、三唑磷和杀虫单的抗性。结果表明,13个二化螟种群对氯虫苯甲酰胺的抗性水平整体为中等至高水平抗性,其中有11个二化螟种群对氯虫苯甲酰胺的抗性水平整体为上升趋势,在对氯虫苯甲酰胺抗性水平增加的种群中,都昌种群的抗性倍数从2017年的44.1倍上升至2018年的65.1倍,在2019年激增至高水平抗性,抗性倍数为283.5倍,为供试种群的最高抗性倍数。13个二化螟种群对阿维菌素的抗性水平整体为中等偏下,在对阿维菌素抗性水平增加的种群中,南昌种群的抗性倍数最高,2017—2019年分别为74.8倍、108.7倍和80.6倍。13个二化螟种群对三唑磷的抗性水平整体为中等偏下,其中新干、永修、万安、大余、上高和都昌这6个种群对三唑磷的抗性水平呈波动上升的趋势,而其他7个种群对三唑磷的抗性水平为波动性变化,偶有下降。13个二化螟种群对杀虫单的抗性水平整体为中等偏下并且有明显下降趋势,其中大余、永修、泰和、会昌、新干和上高这...     

二化螟Cry1Ac汰选品系对不同Bt蛋白的敏感性

为明确靶标害虫对Bt蛋白的抗性及对不同类型Bt蛋白的交互抗性,采用生物测定法进行了二化螟Chilo suppressalis(Walker)敏感品系和Cry1Ac汰选品系在Cry1Ac毒饲料上的时间-死亡率反应、对不同Bt杀虫蛋白的敏感性及不同Bt蛋白复配组合对二化螟毒力效果的研究。结果表明,二化螟Cry1Ac汰选品系已对36.67μg/mL(LC_(50))的Cry1Ac杀虫蛋白产生了一定的适应性,但对308.69μg/mL(LC90)的Cry1Ac蛋白反应仍较敏感。Cry1Ac敏感品系和汰选品系对Cry1Ab蛋白的LC_(50)分别为1.40μg/mL和3.86μg/mL,二者差异显著,但对Cry1Ca(1.63μg/mL和1.73μg/mL)或Cry2Aa(127.48μg/mL和144.50μg/mL)的LC_(50)差异不显著,即Cry1Ac汰选品系与Cry1Ab存在明显的交互抗性,但与Cry1Ca和Cry2Aa不存在交互抗性。在不同Bt蛋白复配组合中(1∶1复配),Cry1Ab+Cry1Ca、Cry1Ab+Cry2Aa和Cry1Ca+Cry2Aa增效作用最为显著。表明抗虫基因cry1Ca和cry2Aa可作为双价转基因抗虫水稻研发的候选基因。     

沉默转录因子OsERF7提高水稻对褐飞虱和白背飞虱的抗性

为了解植物中特有的转录因子乙烯响应因子(ethylene responsive factor,ERF)在植物诱导抗虫反应中的作用,通过克隆1个水稻ERF转录因子基因OsERF7,并结合分子生物学、反向遗传学及生物测定,探究其在水稻防御褐飞虱Nilaparvata lugens和白背飞虱Sogatella furcifera为害过程中的作用。结果显示,机械损伤处理与褐飞虱产卵雌成虫为害均能在中后期诱导OsERF7的表达。沉默OsERF7能显著降低水稻上褐飞虱及白背飞虱卵的孵化率,并延长褐飞虱卵的发育历期;与野生型水稻相比,褐飞虱和白背飞虱在沉默突变体品系R1和R30上的卵孵化率分别只有野生型水稻上的62.5%～68.3%和68.0%～76.0%,褐飞虱卵的发育历期则延长0.37～0.45 d。沉默OsERF7不影响褐飞虱产卵雌成虫为害诱导的水稻防御相关信号分子—茉莉酸(JA)、水杨酸(SA)、乙烯(ET)和过氧化氢(H_2O_2)的含量。表明转录因子OsERF7作用于防御相关信号途径的下游,并且负调控水稻对褐飞虱和白背飞虱的抗性。     

Bt籼稻对褐飞虱取食、产卵行为的影响

比较了褐飞虱在2个Bt籼稻纯合品系，即TT9-3、TT9-4，及亲本对照IR72上的取食和产卵行为。结果表明，在选择性条件下，褐飞虱于稻株上的着虫比率在Bt籼稻与对照间无显著差异，而稻株中部和整个叶鞘的取食刺探痕数、产卵选择比率和产卵量则均以Bt籼稻显著为低。在非选择性条件下，稻株叶鞘上的取食刺探痕数在Bt籼稻与对照间无显著差异，而排泄的蜜露量则多以Bt籼稻尤其是TTP9-4显著为少。可见，供试的2个Bt籼稻品系不利于褐飞虱的取食或产卵，表现有抗褐飞虱的能力。     

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。     

Effects of pyrethroids and endosulfan on fluidity of mitochondria membrane in Chilo suppressalis (Walker)

The effects of pyrethroids and endosulfan on fluidity of mitochondrial membranes from Chilo suppressalis were investigated at different temperatures by steady-state fluorescence polarization using 1,6-diphenyl-1,3,5-hexatriene (DPH) molecule as probe. The results showed that changes in DPH polarization caused by the pyrethroids tested were more at lower temperature than at higher temperature, which showed a negative temperature coefficient of the pyrethroids. On the contrary, change in DPH polarization caused by endosulfan was more at higher temperature than at lower temperature. Endosulfan displayed a positive temperature coefficient. Moreover, these effects of pyrethroids and endosulfan on changes of DPH polarization were dose-dependent in mitochondrial membranes of C. suppressalis. DPH polarization value increased in the mitochondrial membranes treated by all concentrations of pyrethroids and decreased by endosulfan, and changes caused by pyrethroids were more pronounced than by endosulfan.     

Fipronil resistance mechanisms in the rice stem borer, Chilo suppressalis Walker

Fipronil resistance mechanisms were studied between the laboratory susceptible strain and the selective field population of rice stem borer, Chilo suppressalis Walker in the laboratory. The borer population was collected from Wenzhou county, Zhejiang province. After five generations of selection, fipronil resistance ratio was 45.3-fold compared to the susceptible strain. Synergism experiments showed that the synergistic ratios of PBO, TPP and DEF on fipronil in susceptible and resistant strains of C. suppressalis were 7.55-, 1.93- and 2.91-fold, respectively, and DEM showed no obvious synergistic action on fipronil. Activities of carboxylesterase and microsomal-O-demethylase in the resistant strain were 1.89- and 1.36-fold higher that in susceptible strain, and no significant difference of glutathione-S-transferase activity was found between the resistant and susceptible strains. The K_m and V_max experiments also demonstrated that fipronil resistance of C. suppressalis was closely relative to the enhanced activities of carboxylesterase and microsomal-O-demethylase. Moreover, cross-resistance between fipronil and other conventional insecticides and the multiple resistant properties of the original Wenzhou’s population were also discussed.