转bt基因抗虫棉在棉田害虫综合治理中的作用及生态风险

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1、转Bt基因抗虫棉在棉田害虫综合治理中的作用及生态风险摘要综述了我国转Bt基因抗虫棉的研究应用现状，转Bt基因棉在害虫综合治理中的作用以及种植转Bt基因棉的生态风险及对策，包括对非目标昆虫及天敌的影响，害虫产生抗药性以及治理对策，从而为今后正确评价转Bt基因棉在该区种植小的生态安全性，充分发挥其在害虫治理小的作用提供依据。关键词转B（基因棉；害虫综合治理；牛态风险；对策1转Bt基因抗虫棉的研究及应用现状将苏云金芽抱杆菌（Bacillusthuringiensis,简称Bt）杀1U蛋白基因导入棉花,其对敏感害虫毒力高，对人畜、捕食性天敌安全，不污染环境。我国自1986年将棉花抗虫

2、基因工程研究列为国家“863”计划的重点课题以來，已取得了较大的进展，1990年范云六等首先分离克隆岀Bt基因，中国农业科学院生物技术所谢道听等于1991年采用花粉管通道法，首次成功地将苏云金芽胞杆菌的aigawai7-29和KurstakiHD-1杀虫基因分别导入屮棉所12等4个棉花品种（系）,并在转育棉株屮得到表达。屮国农业科学院棉花研究所20世纪90年代初率先通过生物技术与常规育种技术相结合的技术途径，把Bt基因导入综合性状优良的中棉所系列品种中，育成了中棉所29、中棉所30、中棉所38、中棉所39、中棉所40等抗虫品种，中国农业科学院生物技术中心郭三堆研究员通过自己构

3、建的Bt基因育成了国抗一号、GK19、GK22和具有Bt+CPTI基因的双价抗虫棉SGK321等品种（系）；南京农业大学作物遗传育种系张天真育成了南抗3号；山酋省农科院棉花所育成了晋棉26号。2转Bt基因抗虫棉在综合防治（IPM）屮的作用常规棉田，化学防治是主要防治措施，但大量用药也直接改变了棉田其他害虫的种群动态；转Bt基因抗虫棉品种在棉铃虫重发棉区都表现出较好的抗虫性,抗虫能力均在80%以上，减少化学农药用量50%〜80%,有效地减轻了环境污染,保护了天敌的种群数量，加强了对部分害虫的自然控制作用，促进了棉HI乃至整个农出生态系统的良性循坏。2.1转Bt基因抗虫棉对靶标害

4、虫的控制作用目前，防治棉铃虫的转Bt基因棉主要表达一种杀虫蛋白，Bt杀虫蛋口被皱感鳞翅目害虫取食后进入屮肠道，在害虫消化道内消化酶的作用下，水解产生的活性毒素分子与中肠道上皮细胞纹缘膜上的特异性受体结合，并发生作用而使细胞膜穿孔，消化道细胞的离子渗透压平衡遭到破坏，从而对靶标害虫产牛毒性，最终导致死亡。取食转基因抗虫棉组织后，目标害虫的幼虫存活率、化蛹率及蛹羽化率都降低，幼虫体重及蛹重变小，幼虫发育速度减缓，成虫产卵率降低，寿命缩短。2.2转Bt基因抗虫棉对其他害虫的控制作用转Bt基因抗虫棉的抗虫特点为专一性、高抗性、差异性。抗虫棉只对棉铃虫等鳞翅目害虫有抗性，对棉酚、棉叶嚇

5、、红蜘蛛等不具抗性。转基因抗虫棉除对棉铃虫有抗性外，对棉红铃虫、棉造桥虫均有抗性，目前种植的抗虫棉多为转Bt基因棉，一般仅抗鳞翅口害虫，抗性强弱顺序为棉铃虫、玉米螟＞红铃虫、卷叶蛾、造桥虫＞地老虎、斜纹夜蛾；而对棉虫牙、棉叶嚇、棉蓟马等刺吸害虫，不仅不具抗性反而有发生加重的趋势。棉株各空间组织在不同发育阶段均能强力阻止棉铃虫取食，表现岀较高的抗虫效果。抗虫棉的不同品系间抗性不同；Bt棉的抗虫性有随棉株生育期进展而降低的趋势；转Bt基因抗虫棉同一生长发育阶段的不同组织器官对棉铃虫初孵幼虫的抗性差异较大，表现为营养器官的抗性高于繁殖器官；Bt棉对低龄幼虫(特别是1龄幼虫)的抗性非

6、常高，但随害虫龄期增大，抗性降低。3应用转基因Bt基因棉的生态风险及对策3」转Bt基因棉对非口标昆虫及有益昆虫的影响转Bt基因棉对棉虫牙、棉叶嫡无抗性，棉花生长期间应加强棉酚、棉叶嫡的监测与防治，在化学药剂防治上，应以专性、选择性农药为主，避免害虫产生抗药性，同时避免过多伤害天敌。转Bt基因棉田出于在2代棉铃虫发生期间不要喷药，且本身对棉田捕食性天敌影响不显著，瓢虫类、草蛉类、蜘蛛类捕食性犬敌的数量大幅度增加，有效控制了蕾铃期棉酚种群的发展。利用综合防治措施保护转Bt基因棉对棉1【1捕食性天敌的数量，能有效控制次要害虫的为害，但转Bt基因棉对棉铃虫寄生性天敌的种群数量有一定的

7、影响。3.2害虫对转Bt基因棉产生抗性风险VnnRie等(1990)用体外水解后的Bt蛋flCry1Ab有抗性的印度谷螟，结果发现抗性依然存在，这说明抗性的产生不是由于昆虫体内缺乏水解IW所致。Ferre等（1991）也证明小菜蛾对Cry1Ab产生抗性的原因，也是消化道受体细胞膜上的受体发生改变，导致与毒蛋白的结合力大幅度下降，而该虫对CrylCa仍然是敏感的。这些结果说明：害虫对Bt蛋口产生抗性，可能是抗性害虫不能使Bt杀虫蛋白很好地溶解或缺乏水解原毒素的消化酶，也可能是与毒性肽相结合的受体已发生了变