不同浓度的cry1ac杀虫蛋白对连续多代甜菜夜蛾生长发育、繁殖及体内酶活性的影响

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1、本研究得到国家重大转基因专项资助(2011ZX08012。004)摘要本论文系统研究了甜菜夜蛾(SpodopteraexiguaHfibner)连续五代取食含不同浓度CryIAc杀虫蛋白人工饲料后的生长发育、繁殖以及中肠蛋白酶、解毒酶、保护酶活性的变化，以揭示CryIAc杀虫蛋白与甜菜夜蛾生长发育和繁殖效应以及与中肠蛋白酶、解毒酶、保护酶活性变化的关系，从而为转Bt抗虫作物商业化种植的生态安全评价及Bt作物田间甜菜夜蛾种群的综合治理提供科学依据。初步研究结果如下：通过比较甜菜夜蛾连续五代的发育历期后发现，甜菜夜蛾每个世代的幼虫期基本是随取食的CrylAc杀虫蛋

2、白浓度的升高而延长的。其中取食两个低浓度5laegg和101．tegg的甜菜夜蛾对C巧IAc杀虫蛋白适应的很快，到第四代这两个种群的幼虫期已经开始短于对照了。而取食20uegg和40pegg高浓度C巧IAc杀虫蛋白的两个种群虽然五个世代的幼虫期均长于对照，但随着饲养时间的延长，其幼虫期也有缩短的趋势，且与对照的差距越来越小：第一代时两个处理的幼虫期与对照相比分别延长6．41天和11．79天，第三代时分别延长4．7天和5．52天，到第五代仅分别延长了O．43天和0．88天。CrylAc杀虫蛋白对害虫的预蛹期、蛹期和成虫期均基本无影响。通过对化蛹率和羽化率的研究发

3、现，中低浓度的C巧IAc杀虫蛋白对化蛹率和羽化率的影响无明显规律，但高浓度40u∥g的CrylAc杀虫蛋白对它们有一定的影响规律，即随着取食时间的延长，化蛹率和羽化率与对照的差距逐渐减小。通过比较甜菜夜蛾连续五代繁殖后发现，不同浓度的CryIAc杀虫蛋白对甜菜夜蛾的产卵前期和产卵历期基本无影响，但对单雌产卵量有一定影响：低浓度的CrylAc杀虫蛋8(5ue／g)不仅不会抑制甜菜夜蛾的产卵，反而会起到一定的促进作用；取食高浓度CrylAc杀虫蛋白的甜菜夜蛾的单雌产卵量在前三代时受到了显著的抑制，特别是取食40laegg浓度的甜菜夜蛾种群其第一代雌成虫的单头产卵量

4、仅为397．11粒，远远小于对照667．44粒。但从第四代开始有所好转，其中取食20la∥g浓度的甜菜夜蛾的单雌产卵量(727．33粒／早)反而高于对照(574．39粒／-9)；取食最高浓度40la∥g的甜菜夜蛾的单雌产卵量虽随着代数的增加有所上升，但每一代的产量一直少于500粒／-9。通过比较甜菜夜蛾连续五代的蛹重和幼虫校正死亡率后发现，前三代的蛹重均是随C巧IAc杀虫蛋白浓度的升高而下降，且都显著小于对照。但从第四代开始，四个浓度的蛹重虽都小于对照，但取食20la∥g和40lag／g这两个高浓度饲料的甜菜夜蛾的蛹重(117．69mg和113．21mg)开始

5、高于取食5ug／g和10IXg／g这两个低浓度饲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虫校正死亡率随CrylAc杀虫蛋白浓度的升高而升高：但到第三代，取食两个低浓度5lag／g和10l-tg／gCrylAc杀虫蛋白的幼虫死亡率4％和11．33％低于对照的死亡率24％，且取食高浓度20u∥g和40ug／g的两个种群的校正死亡率也开始下降；到第四代时，取食201．tg／gCrylAc杀虫蛋白的幼虫死亡率低于对照：到第五代，取食最高浓度的种群幼虫死亡率6％也低于对照的死亡率18％了，说明CrylAc杀虫蛋白对甜菜夜蛾幼虫的

6、刺激作用随世代的延长有所下降。通过测定甜菜夜蛾连续五代中肠的总蛋白酶、强碱性类胰蛋白酶、弱碱性类胰蛋白酶及类胰凝乳蛋白酶四种中肠蛋白酶活性后发现，CrylAc杀虫蛋白对其均有一定的影响，特别是对第一代的影响较大。其中中低浓度(5、10和20pg／g)CrylAc杀虫蛋白的处理对第一代甜菜夜蛾中肠蛋白酶有明显诱导作用，随着取食CrylAc杀虫蛋白浓度的升高呈上升趋势；而最高浓度(40ug／g)的CrylAc杀虫蛋白对甜菜夜蛾体内四种酶具有抑制作用，但随着代数的延续，酶活性的差异明显降低，到第五代时均与对照已无显著差异了。通过测定甜菜夜蛾连续五代体内谷胱甘肽．S．

7、转移酶、乙酰胆碱酯酶活性后发现，谷胱甘肽．S．转移酶的含量变化无明显规律；第一代甜菜夜蛾取食含不同浓度CrylAc杀虫蛋白的人工饲料后其5龄幼虫体内乙酰胆碱酯酶活性明显受到抑制；第二代各处理的TChE活性已有上升的趋势；从三代开始，四个处理的酶活性均已显著高于对照，其中取食最高浓度(40lZ∥g)的甜菜夜蛾种群体内的TChE活性增长最快。连续饲养甜菜夜蛾五代后，其体内超氧化物歧化酶、过氧化物酶及过氧化氢酶三种保护酶活性变化瓤第一代时随着取食CrylAc杀虫蛋白浓度的升高，甜菜夜蛾5龄幼虫体内的CAT含量随之上升，但随着代数的延续，CAT含量随之下降至正常水平甚

8、至更低；SOD含量的变化趋势与CAT变