cry1ac杀虫蛋白对粘虫体重及酶活性的影响

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1、华中农业大学硕士学位论文Cry1Ac杀虫蛋白对粘虫体重及酶活性的影响姓名：解娜申请学位级别：硕士专业：农业昆虫与害虫防治指导教师：罗礼智201206CrylAc杀虫蛋白对粘虫体重及酶活性的影响摘要粘虫Mythimnaseparata(Walker)(鳞翅目：夜蛾科)是为害我国及其它亚洲国家粮食作物的重大害虫，给我国粮食生产造成了巨大的经济损失，但它并非目前所开发的转基因作物的主要靶标害虫。已有研究结果表明，由于减少了杀虫剂的使用，造成转基因作物大田里次要靶标害虫种群数量的增长。因此，开展转基因抗

2、虫作物对多食性次要靶标害虫的杀虫效果评价将是十分必要的。针对我国目前缺乏转Bt基因抗虫作物对粘虫的生态安全性评价研究现状，本文主要采用生理学方法系统研究CrylAc杀虫蛋白对粘虫体重、解毒酶活性、保护酶活性及蛋白酶活性的影响效应，从而为解析Bt杀虫蛋白对粘虫的生理学影响，科学评价转CrylAe基因抗虫作物对粘虫的杀虫效果提供依据，同时为补充和完善转Bt基因作物的生态安全性风险评估，加速其商业化生产进程以及潜在的抗性治理措施提供新的思路。取得的主要创新性结果有如下几点：明确了CrylAe杀虫蛋白对

3、粘虫幼虫体重和中肠蛋白酶活性的影响作用。研究发现，粘虫初孵幼虫连续取食含CrylAc杀虫蛋白浓度分别为0(对照)，O．5，l，2和4btg／g的人工饲料10d，13d和16d后，幼虫体重随着CrylAc杀虫蛋白浓度的升高而降低。粘虫初孵幼虫连续取食含CrylAc杀虫蛋白的人工饲料13d后，仅0．5肛g／g浓度下幼虫总蛋白酶活性高于对照，且差异显著，1，2，4l_tg／g浓度下处理和对照均无显著差异；取食不同浓度的CrylAc杀虫蛋白均导致幼虫的强碱性类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶活性显著降低，但弱碱

4、性类胰蛋白酶活性仅在299／g和499／g浓度下显著低于对照。5龄及6龄粘虫幼虫取食CrylAc杀虫蛋白浓度分别为0(对照)，2，4，8和16I．tg／g的人工饲料24h后，幼虫平均体重、类胰蛋白酶及类胰凝乳蛋白酶的活力都要明显低于对照；总蛋白酶活性在杀虫蛋白浓度较高时显著低于对照。结果表明，CrylAc杀虫蛋白对粘虫的体重增长具有显著抑制作用，同时，作为外源毒素，CrylAc杀虫蛋白在害虫取食含杀虫蛋白饲料或转基因抗虫作物后，作用于昆虫的中肠，显著抑制类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶的活性，影响粘虫

5、中肠内食物的消化吸收，导致体重下降。首次揭示了CrylAe杀虫蛋白对粘虫幼虫中肠解毒酶、保护酶和蛋白酶活性的影响作用。结果表明，粘虫5龄幼虫连续取食CrylAc杀虫蛋白浓度为2I_tg／g的人工饲料6，12，24和36h后，中肠酯酶和谷胱甘肽．S．转移酶活性显著低于对照，随着取食时间的延长，活性逐渐降低，且差异显著；取食CrylAc不同时间的幼虫中肠的超氧化物歧化酶(superoxidedismutase，SOD)活力则均显著高于对照；过氧化氢酶(catalase，CAT)活力在取食6，12和2

6、4h时显著低于对照，36h时则显著高于对照；过氧化物酶(peroxidase，POD)活力均显著低于对照：取食含CrylAc毒蛋华·I，农jlk大学2012届硕士研究生学位论文白饲料6，12和24h的幼虫巾肠内强碱性类胰蛋白酶、弱碱性类胰蛋白酶及类胰凝乳蛋白酶活力均明显低于对照，总蛋白酶活力在取食12及24h时显著高于对照，36h时则显著低于对照。表明，CrylAc杀虫蛋白可能是通过抑制粘虫幼虫巾肠解毒酶和蛋白酶的活性，扰乱SOD、CAT和POD三种保护酶的动态平衡，而干扰幼虫的正常生理代谢，从

7、而起到毒杀粘虫的作用。关键词：粘虫；CrylAc杀虫蛋白；体重；解毒酶；保护酶；蛋白酶；酶活性Abs仃actTheorientalarmyworm,Mythimnaseparata(Walker)(Lepidoptera：Noctuidae)isamajorcropspestinChinaandotherAsiancountries，whichhasbroughthugeeconomiclossestograinproductioninChina,butitisnotcurrentlyBtcro

8、pstargetpest．ItWasshownthatthepopulationofnontargetpestincreasedduetothereductioninuseofpesticideingeneticallymodifiedcrops．Therefore，itwillbenecessarytocarryouttheevaluationoftheeffectofgeneticallymodifiedcropsonnontargetpests．Inviewofthelackofecolo