不同濃度的Cry1Ac殺蟲蛋白對連續(xù)多代甜菜夜蛾生長發(fā)育、繁殖及體內酶活性的影響.pdf

1、本論文系統(tǒng)研究了甜菜夜蛾(SpodopteraexiguaHübner)連續(xù)五代取食含不同濃度Cry1Ac殺蟲蛋白人工飼料后的生長發(fā)育、繁殖以及中腸蛋白酶、解毒酶、保護酶活性的變化，以揭示Cry1Ac殺蟲蛋白與甜菜夜蛾生長發(fā)育和繁殖效應以及與中腸蛋白酶、解毒酶、保護酶活性變化的關系，從而為轉Bt抗蟲作物商業(yè)化種植的生態(tài)安全評價及Bt作物田間甜菜夜蛾種群的綜合治理提供科學依據。初步研究結果如下:
　　 通過比較甜菜夜蛾連續(xù)五代的發(fā)

2、育歷期后發(fā)現，甜菜夜蛾每個世代的幼蟲期基本是隨取食的Cry1Ac殺蟲蛋白濃度的升高而延長的。其中取食兩個低濃度5μg/g和10μg/g的甜菜夜蛾對Cry1Ac殺蟲蛋白適應的很快，到第四代這兩個種群的幼蟲期已經開始短于對照了。而取食20μg/g和40μg/g高濃度Cry1Ac殺蟲蛋白的兩個種群雖然五個世代的幼蟲期均長于對照，但隨著飼養(yǎng)時間的延長，其幼蟲期也有縮短的趨勢，且與對照的差距越來越小:第一代時兩個處理的幼蟲期與對照相比分別延長6.

3、41天和11.79天，第三代時分別延長4.7天和5.52天，到第五代僅分別延長了0.43天和0.88天。Cry1Ac殺蟲蛋白對害蟲的預蛹期、蛹期和成蟲期均基本無影響。通過對化蛹率和羽化率的研究發(fā)現，中低濃度的Cry1Ac殺蟲蛋白對化蛹率和羽化率的影響無明顯規(guī)律，但高濃度40μg/g的Cry1Ac殺蟲蛋白對它們有一定的影響規(guī)律，即隨著取食時間的延長，化蛹率和羽化率與對照的差距逐漸減小。
　　 通過比較甜菜夜蛾連續(xù)五代繁殖后發(fā)現，不

4、同濃度的Cry1Ac殺蟲蛋白對甜菜夜蛾的產卵前期和產卵歷期基本無影響，但對單雌產卵量有一定影響:低濃度的Cry1Ac殺蟲蛋白(5μg/g)不僅不會抑制甜菜夜蛾的產卵，反而會起到一定的促進作用;取食高濃度Cry1Ac殺蟲蛋白的甜菜夜蛾的單雌產卵量在前三代時受到了顯著的抑制，特別是取食40μg/g濃度的甜菜夜蛾種群其第一代雌成蟲的單頭產卵量僅為397.11粒，遠遠小于對照667.44粒。但從第四代開始有所好轉，其中取食20μg/g濃度的甜菜

5、夜蛾的單雌產卵量(727.33粒/♀)反而高于對照(574.39粒/♀);取食最高濃度40μg/g的甜菜夜蛾的單雌產卵量雖隨著代數的增加有所上升，但每一代的產量一直少于500粒/♀。
　　 通過比較甜菜夜蛾連續(xù)五代的蛹重和幼蟲校正死亡率后發(fā)現，前三代的蛹重均是隨Cry1Ac殺蟲蛋白濃度的升高而下降，且都顯著小于對照。但從第四代開始，四個濃度的蛹重雖都小于對照，但取食20μg/g和40μg/g這兩個高濃度飼料的甜菜夜蛾的蛹重(11

6、7.69mg和113.21mg)開始高于取食5μg/g和10μg/g這兩個低濃度飼料的甜菜夜蛾的蛹重(102.95mg和109.32mg)。第一代和第二代甜菜夜蛾幼蟲校正死亡率隨Cry1Ac殺蟲蛋白濃度的升高而升高;但到第三代，取食兩個低濃度5μg/g和10μg/gCry1Ac殺蟲蛋白的幼蟲死亡率4％和11.33％低于對照的死亡率24％，且取食高濃度20μg/g和40μg/g的兩個種群的校正死亡率也開始下降;到第四代時，取食20μg/g

7、Cry1Ac殺蟲蛋白的幼蟲死亡率低于對照;到第五代，取食最高濃度的種群幼蟲死亡率6％也低于對照的死亡率18％了，說明Cry1Ac殺蟲蛋白對甜菜夜蛾幼蟲的刺激作用隨世代的延長有所下降。
　　 通過測定甜菜夜蛾連續(xù)五代中腸的總蛋白酶、強堿性類胰蛋白酶、弱堿性類胰蛋白酶及類胰凝乳蛋白酶四種中腸蛋白酶活性后發(fā)現，Cry1Ac殺蟲蛋白對其均有一定的影響，特別是對第一代的影響較大。其中中低濃度(5、10和20μg/g)Cry1Ac殺蟲蛋白的

8、處理對第一代甜菜夜蛾中腸蛋白酶有明顯誘導作用，隨著取食Cry1Ac殺蟲蛋白濃度的升高呈上升趨勢;而最高濃度(40μg/g)的Cry1Ac殺蟲蛋白對甜菜夜蛾體內四種酶具有抑制作用，但隨著代數的延續(xù)，酶活性的差異明顯降低，到第五代時均與對照已無顯著差異了。
　　 通過測定甜菜夜蛾連續(xù)五代體內谷胱甘肽-S-轉移酶、乙酰膽堿酯酶活性后發(fā)現，谷胱甘肽-S-轉移酶的含量變化無明顯規(guī)律;第一代甜菜夜蛾取食含不同濃度Cry1Ac殺蟲蛋白的人工飼

9、料后其5齡幼蟲體內乙酰膽堿酯酶活性明顯受到抑制;第二代各處理的TChE活性已有上升的趨勢;從三代開始，四個處理的酶活性均已顯著高于對照，其中取食最高濃度(40μg/g)的甜菜夜蛾種群體內的TChE活性增長最快。
　　 連續(xù)飼養(yǎng)甜菜夜蛾五代后，其體內超氧化物歧化酶、過氧化物酶及過氧化氫酶三種保護酶活性變化為:第一代時隨著取食Cry1Ac殺蟲蛋白濃度的升高，甜菜夜蛾5齡幼蟲體內的CAT含量隨之上升，但隨著代數的延續(xù)，CAT含量隨之下