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文檔簡(jiǎn)介
1、本論文以生產(chǎn)上大規(guī)模商業(yè)化種植的轉(zhuǎn)基因棉(國(guó)抗12,新棉33B和SGK321)及其對(duì)應(yīng)常規(guī)棉(泗棉3號(hào),新棉33,石遠(yuǎn)321)為材料,測(cè)定了各轉(zhuǎn)基因棉不同生育期和不同部位的Bt毒蛋白含量;以取食各品種棉花的棉蚜(Aphisgossypii)飼喂中華草蛉(Chrysoperlasinica),研究不同品種轉(zhuǎn)基因棉對(duì)中華草蛉生長(zhǎng)發(fā)育與繁殖的間接影響以及中華草蛉對(duì)各品種棉田棉蚜的捕食功能反應(yīng)及搜尋效應(yīng);依托生態(tài)系統(tǒng)的重要構(gòu)成部分——食物鏈,研
2、究Bt毒蛋白在棉花-棉蚜-蜜露-針毛收獲蟻(Messoraciculatus)中的轉(zhuǎn)移,以及在棉花-棉蚜-中華草蛉中的傳遞。主要研究結(jié)果如下:
1.轉(zhuǎn)基因抗蟲棉Bt毒蛋白表達(dá)量的時(shí)空變化研究結(jié)果表明:Bt基因在所有轉(zhuǎn)基因棉花器官中均有表達(dá),不同生育期功能葉中的Bt毒蛋白含量差異顯著,變化趨勢(shì)為先高后低再略有回升,即苗期>蕾期>花期>吐絮期>鈴期;蕾、花、鈴各部位中的Bt毒蛋白含量的時(shí)間變化也有相同趨勢(shì)。Bt毒蛋白在各時(shí)期的
3、含量均表現(xiàn)為功能葉中最高,大于花、蕾等繁殖器官。不同葉位對(duì)Bt毒蛋白含量有直接影響。不同花器官中Bt毒蛋白含量有明顯差異,表現(xiàn)為花瓣>花蕊>子房>苞片,其中苞片中Bt毒蛋白含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于花瓣等其它花器官。GK12苞片中Bt毒蛋白含量最低,僅為147.9ng/g;最高Bt毒蛋白含量在SGK321功能葉中被檢測(cè)到,達(dá)1630.1ng/g,為GK12苞片中含量的11.0倍。轉(zhuǎn)基因棉葉中殺蟲蛋白在土壤環(huán)境中的降解趨勢(shì)表現(xiàn)為初期降解非常迅速,之后趨
4、于平緩。試驗(yàn)開始的第一個(gè)月里(2010年9月~2010年10月),GK12、33B、SGK321三個(gè)品種中的殺蟲蛋白分別降解了76.78%,82.03%和84.26%,至次年4月份,幾乎檢測(cè)不到Bt蛋白,到5月份已完全檢測(cè)不到Bt蛋白存在。
2.取食不同品種棉花的蚜蟲對(duì)中華草蛉生長(zhǎng)發(fā)育及繁殖的影響結(jié)果指出:中華草蛉捕食不同品種棉花上的棉蚜后,其死亡率、羽化率以及繭的發(fā)育歷期、繭重和成蟲性比在棉花品種間大多無(wú)顯著差異;取食S
5、GK321棉田棉蚜的草蛉幼蟲1代死亡率為8.89%,還極顯著低于對(duì)照處理(40.0%),2代死亡率為16.09%,也顯著低于對(duì)照處理(75.9%);取食SGK321棉田棉蚜的草蛉幼蟲1、2代羽化率較高,分別為對(duì)照品種的1.18倍和1.17倍。各處理間草蛉成蟲的產(chǎn)卵前期無(wú)顯著差異;產(chǎn)卵期表現(xiàn)為取食轉(zhuǎn)基因棉田棉蚜的草蛉都顯著長(zhǎng)于對(duì)照處理,其中取食SGK321棉田棉蚜的草蛉1代產(chǎn)卵歷期達(dá)33.01天,顯著高于對(duì)照;用取食轉(zhuǎn)基因棉的棉蚜飼喂草蛉
6、,后者的產(chǎn)卵量高于對(duì)應(yīng)處理。其中,取食轉(zhuǎn)基因棉田棉蚜的草蛉1、2代單雌產(chǎn)卵量部分顯著高于對(duì)照,且取食SGK321棉田棉蚜的草蛉幼蟲1代單雌產(chǎn)卵量高達(dá)882粒,顯著高于對(duì)照處理。各處理間草蛉卵的孵化率無(wú)顯著差異。一系列研究結(jié)果均表明,轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲棉對(duì)中華草蛉的生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖無(wú)不良影響。取食轉(zhuǎn)基因棉,尤其是SGK321品種上的棉蚜對(duì)中華草蛉的生長(zhǎng)發(fā)育與繁殖似有一定的促進(jìn)作用。
3.中華草蛉對(duì)不同品種棉田棉蚜的功能反應(yīng)與搜尋效
7、應(yīng)結(jié)果發(fā)現(xiàn),草蛉幼蟲取食蚜蟲的數(shù)量隨獵物密度的增加而增大,雖然草蛉對(duì)轉(zhuǎn)基因棉田蚜蟲的捕食量大多高于常規(guī)棉田,但差異不顯著。草蛉幼蟲各蟲齡對(duì)棉蚜的捕食功能反應(yīng)均符合HollingⅡ型。功能反應(yīng)方程指出,草蛉幼蟲的最大日捕食量常規(guī)棉略低于轉(zhuǎn)基因棉,捕食轉(zhuǎn)基因棉田棉蚜的處理時(shí)間短于捕食常規(guī)棉田的棉蚜。草蛉2齡、3齡幼蟲對(duì)SGK321棉田棉蚜的日平均捕食量高于對(duì)照29%和41%。研究指出,草蛉各齡幼蟲對(duì)常規(guī)棉田棉蚜的捕食作用率要低于轉(zhuǎn)基因棉處理
8、。草蛉各齡幼蟲捕食轉(zhuǎn)基因棉田棉蚜的種內(nèi)干擾強(qiáng)度高于對(duì)照常規(guī)棉處理。分?jǐn)偢?jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度研究結(jié)果表明:中華草蛉對(duì)轉(zhuǎn)基因棉田棉蚜的分?jǐn)偢?jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度大于常規(guī)棉田,1齡、2齡、3齡中華草蛉對(duì)轉(zhuǎn)基因棉田棉蚜的最高分?jǐn)偢?jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度分別高于對(duì)照品種棉田棉蚜的29.6%,27.4%和69.6%。由此可見(jiàn),轉(zhuǎn)基因棉對(duì)中華草蛉的捕食作用無(wú)不良影響。
4.Bt毒蛋白在棉花-棉蚜-蜜露-針毛收獲蟻中的轉(zhuǎn)移及在棉花-棉蚜-中華草蛉食物鏈中的傳遞結(jié)果發(fā)現(xiàn):轉(zhuǎn)基因棉葉
9、中存在高濃度的Bt毒蛋白,三個(gè)轉(zhuǎn)基因棉品種苗期功能葉的Bt毒蛋含量均達(dá)1000ng/g以上,而韌皮部汁液中的Bt毒蛋白含量非常低,苗期、花鈴期分別僅為棉葉含量的0.36%和0.37%。取食轉(zhuǎn)基因棉花的棉蚜體內(nèi)也檢測(cè)到了Bt毒蛋白,但含量甚微。連續(xù)、多代取食轉(zhuǎn)基因棉的棉蚜,其體內(nèi)Bt毒蛋白含量較高,是取食轉(zhuǎn)基因棉一代棉蚜的1.16倍。表明隨著取食代數(shù)的增加,毒蛋白在棉蚜體內(nèi)似有一定的累積。取食各轉(zhuǎn)基因棉的棉蚜分泌的蜜露量差異顯著,常規(guī)棉田
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