转基因水稻表达bt杀虫蛋白对拟环纹豹蛛(pardosa+pseudoannulata)安全性评价

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1、摘要为探明转基因水稻表达的Bt杀虫蛋白沿捕食性食物链传递过程中对田间害虫的自然天敌的影响，本文以转CrylAb／CrylAc基因水稻汕优63(简称Bt水稻)作为食物链中的生产者(以常规品种汕优63为对照)；以取食该水稻叶片的3—4龄稻纵卷叶螟CnaphalocrocismedinalYs(Guen6e)幼虫为初级消费者；以稻田优势种蜘蛛—拟环纹豹蛛(Pardosapseudoannulata)为次级消费者，分别从水稻表达的Bt杀虫蛋白在食物链中各营养级的传递规律及其对次级消费者拟环纹豹蛛各生育期安全性的影响进行了探讨，现将所获得的研究结果报告如下：1．Bt杀虫蛋白在捕食性食物链中能够由生

2、产者传递到次级消费者体内把在常规水稻上自由生长的3—4龄稻纵卷叶螟Cnaphalocrocismedinalis(Guen6e)幼虫分别饲养在Bt水稻与对照水稻上，待其自由取食12h、24h、36h、48h、60h后测其体内Bt蛋白含量，结果显示：随着取食时间的延长，稻纵卷叶螟幼虫体内Bt蛋白含量逐渐增加，至取食36h时达到最大值2．84±O．08ng／头，而后Bt蛋白含量减少并趋于维持在1．77±O．34ng／头的水平上，与此同时对照组均未检测到Bt杀虫蛋白；以在Bt水稻上取食24h的稻纵卷叶螟幼虫为猎物，分别待拟环纹豹蛛捕食2d、4d、6d、8d、lOd后测定蜘蛛体内Bt蛋白含量，结

3、果表明：随着捕食猎物数量的增加蜘蛛体内Bt杀虫蛋白含量也逐渐增加，至捕食6天时达到最大值4．65±0．54ng／头，而后蜘蛛体内Bt杀虫蛋白含量并不继续随捕食稻纵卷叶螟数量的增加而增加，同时对照组均未检测到Bt蛋白。由此可见，转基因水稻表达的Bt杀虫蛋白可以沿捕食性食物链经稻纵卷叶螟传递给拟环纹豹蛛，并出现逐级富集现象，但这种富集并非随着捕食量的增加而持续增加。2．蜘蛛通过食物链摄入的Bt杀虫蛋白对其保护酶(SOD、POD幂I：ICAT)活性的影响把取食Bt水稻叶片的稻纵卷叶螟幼虫，分别喂养拟环纹豹蛛3天、6天、9天、12天后，采用酶活力测定方法探究了转基因水稻表达的Bt杀虫蛋白对拟环纹

4、豹蛛体内3种保护酶(SOD、POD和CAT)活性的影响。结果表明：实验期间处理组蜘蛛体内3种保护酶(SOD、POD和CAT)的活性均受到影响，且前期3种保护酶活性均表现不同程度的被抑制，明显低于对照组。在实验过程中，其中SOD活性随着处理时间的增加而逐渐增强，至处理第9天时达到最大值；同时处理组POD、CAT活性也随着处理时间的增加而增强，实验初期(前6天)均显著低于对照组(p

5、蛋白对拟环纹豹蛛繁殖、生长发育及存活时间的影响在实验条件下(28±0．5"C，R．H=80％，L：D=12h：12h)以田间优势自然天敌拟环纹豹蛛为对象，以取食Bt水稻叶片24h的稻纵卷叶螟幼虫(对照组为取食对照水稻24h的稻纵卷叶螟幼虫)为猎物饲养拟环纹豹蛛，待其产卵后统计产卵量、孵化率、幼蛛发育历期、成蛛体重等。结果表明：处理组蜘蛛的发育历期长于对照组，成蛛体重小于对照组，且均达到极显著差异水平(pO．05)；产卵量、孵化率也无明显差异(p>O．05)。可见转基因水稻表达的Bt杀

6、虫蛋白能沿食物链经靶标害虫稻纵卷叶螟传递给蜘蛛，并使拟环纹豹蛛的发育历期、存活时间延长。4．Bt杀虫蛋白对拟环纹豹蛛线粒体DNA-12SrRNA基因第三结构域碱基序列的影响为从分子水平上探讨转基因水稻表达的Bt杀虫蛋白对自然天敌的长期生态效应，以线粒体DNA一12SrRNA基因第三结构域为目标区域，研究了在转基因水稻表达的Bt杀虫蛋白的持续作用下拟环纹豹蛛(在28±0．5"C，R．It=80％，L：D=12h：12h条件下繁殖的第5代性成熟蜘蛛)线粒体DNA-12SrRNA基因第三结构域的碱基组成及其序列变化。结果表明：拟环纹豹蛛的该结构域中共检测到302个碱基，且富含A、T，与对照相比

7、较该结构域内的碱基未发生转换、颠换等改变的现象。说明转基因水稻表达的Bt杀虫蛋白在该处理时间内(5代)未导致拟环纹豹蛛线粒体DNA一12SrRNA基因第三结构域的碱基序列发生变化。III综上所述，本研究结果表明：尽管转基因水稻表达的Bt杀虫蛋白能够经过食物链传递到次级消费者蜘蛛体内，但Bt杀虫蛋白被蜘蛛摄食后，由于蜘蛛对异源蛋白产生应激反应，经过代谢、降解和排泄等作用，使该蛋白对蜘蛛在实验处理期内均无明显不利的生态效应。由此作者认为