本文關鍵詞：兩種代表性生物對轉基因玉米響應的生物學特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：轉基因玉米對靶標害蟲亞洲玉米螟[Ostrinia furnacalis(Guenée)]的抗性效率評價,是其推廣的基礎。同時,靶標害蟲也有可能對轉基因抗蟲玉米產生抗性進化,因此轉基因抗蟲玉米與亞洲玉米螟間的互作關系一直是環(huán)境安全研究的重要內容。同時,考慮到生物多樣性安全,轉基因抗蟲玉米對非靶標生物及玉米田群落結構的影響亦是被關注的重要問題。近年來,赤子愛勝蚓(Eisenia fetida)作為公認的土壤生態(tài)毒理試驗物種,被用于轉基因玉米的土壤生態(tài)風險評價中,成為研究的熱點。本文以我國具有自主知識產權的轉基因玉米‘雙抗12-5’、‘Bt799’、‘IE09S034’、‘CC-2’為試驗材料,選擇兩種具有關鍵意義的指示性生物(亞洲玉米螟和赤子愛勝蚓),通過田間調查與室內生測相結合的方法,評價東北黑土區(qū)轉基因抗蟲玉米的功能效率,并分析靶標害蟲亞洲玉米螟抗性進化的生理機制;同時,通過模擬秸稈還田試驗,評價轉基因玉米殘體對赤子愛勝蚓的潛在影響,以期為轉基因玉米未來的推廣提供基礎安全數(shù)據。研究獲得主要結果如下:評價了轉基因復合性狀玉米‘雙抗12-5’對亞洲玉米螟的抗性,選取轉cry1Ab/cry2Aj和G10evo-epsps基因抗蟲耐除草劑復合性狀玉米‘雙抗12-5’為材料,通過人工接蟲和組織生測方法,研究其對亞洲玉米螟的抗性。心葉期接蟲后調查結果表明:轉基因復合性狀玉米‘雙抗12-5’葉片僅有極少數(shù)針刺狀危害,食葉級別平均值為1級,抗性類型為高抗,對應的非轉基因玉米食葉級別平均值大于7級,抗性類型為感;吐絲期接蟲后根據亞洲玉米螟對雌穗和莖桿的危害作為評價參數(shù);試驗結果表明:轉基因復合性狀玉米‘雙抗12-5’吐絲期對亞洲玉米螟具有良好的抗性,雌穗被害級別平均值為1.0,莖桿均未受亞洲玉米螟危害;其相對應的非轉基因對照雌穗被害嚴重,同時亞洲玉米螟幼蟲也取食雌穗上花絲,蛀入雌穗、穗柄及莖桿部為害。室內生測試驗結果表明:取食轉基因復合性狀玉米‘雙抗12-5’心葉、雄穗、花絲、雌穗等組織的幼蟲在第7天的存活率為4%-12%。而取食非轉基因對照各個組織的亞洲玉米螟幼蟲存活率均高于96%。證明轉基因復合性狀玉米‘雙抗12-5’在全生育期對亞洲玉米螟具有良好的抗蟲性。研究了亞洲玉米螟體內主要解毒酶和保護酶對轉基因抗蟲玉米的響應,在室內可控條件下選取轉基因抗蟲玉米‘Bt799’和‘IE09S034’進行生測試驗,采用分光光度法測定亞洲玉米螟幼蟲體內解毒酶和保護酶的活性,結果表明:取食轉基因抗蟲玉米‘Bt799’和‘IE09S034’組織后,幼蟲體內乙酰膽堿酯酶和谷胱甘肽-S-轉移酶兩種解毒酶的活力均顯著高于非轉基因對照,可能與亞洲玉米螟對Bt毒蛋白質的抗性產生有關。同時,保護酶活性被誘導,隨著取食時間的延長,超氧化物歧化酶活力與過氧化氫酶活力升高,破壞了蟲體內保護酶的動態(tài)平衡。研究了赤子愛勝蚓對轉基因玉米的生物學響應,選取轉基因抗蟲玉米‘Bt799’和抗除草劑玉米‘CC-2’為材料,通過模擬秸稈還田室內飼喂試驗方法,研究轉基因玉米對赤子愛勝蚓生長發(fā)育及體內保護酶活性的影響,結果表明:喂飼赤子愛勝蚓轉基因抗蟲玉米‘Bt799’秸稈殘體和抗除草劑玉米‘CC-2’秸稈殘體后,赤子愛勝蚓的生長和繁殖與非轉基因對照無顯著差異,轉基因玉米殘體對赤子愛勝蚓不存在急毒性和亞致死毒性影響;同時,轉基因抗蟲玉米‘Bt799’、抗除草劑玉米‘CC-2’與非轉基因對照對赤子愛勝蚓體內過氧化氫酶、過氧化物酶和超氧化物歧化酶三種保護酶活性均無顯著影響,對蚯蚓安全。
【關鍵詞】：轉基因玉米 亞洲玉米螟 赤子愛勝蚓 解毒酶 保護酶
【學位授予單位】：哈爾濱師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S513
【目錄】：

• 摘要7-9
• Abstract9-12
• 第1章 緒論12-21
• 1.1 轉基因玉米研究進展12-15
• 1.2 轉基因植物環(huán)境安全評價研究15-19
• 1.2.1 轉基因玉米與亞洲玉米螟的互作15-17
• 1.2.2 環(huán)境指示生物赤子愛勝蚓在轉基因植物環(huán)境安全研究中的應用17-18
• 1.2.3 生物體內解毒酶、保護酶在轉基因植物環(huán)境安全研究中的應用18-19
• 1.3 目的與意義19-20
• 1.4 技術路線20-21
• 第2章 亞洲玉米螟對轉Bt基因抗蟲玉米的生物學響應21-32
• 2.1 轉基因玉米對亞洲玉米螟的抗性21-26
• 2.1.1 田間接蟲試驗21-23
• 2.1.1.1 試驗材料與方法21-22
• 2.1.1.2 結果與分析22-23
• 2.1.2 室內抗螟性鑒定23-26
• 2.1.2.1 材料與方法23-24
• 2.1.2.2 結果與分析24-26
• 2.2 亞洲玉米螟體內主要功能酶對轉Bt基因抗蟲玉米的響應26-30
• 2.2.1 亞洲玉米螟體內解毒酶對轉Bt基因抗蟲玉米的響應26-28
• 2.2.1.1 材料與方法26-27
• 2.2.1.2 數(shù)據統(tǒng)計分析27
• 2.2.1.3 結果與分析27-28
• 2.2.2 亞洲玉米螟體內保護酶對轉Bt基因抗蟲玉米的響應28-30
• 2.2.2.1 材料與方法28-29
• 2.2.2.2 數(shù)據統(tǒng)計分析29
• 2.2.2.3 結果與分析29-30
• 2.3 討論30
• 2.4 本章小結30-32
• 第3章 赤子愛勝蚓對轉基因玉米的生物學響應32-38
• 3.1 轉基因玉米對赤子愛勝蚓的生長發(fā)育的影響32-34
• 3.1.1 材料與方法32-33
• 3.1.1.1 試驗材料32
• 3.1.1.2 試驗設計與調查方法32-33
• 3.1.2 結果與分析33-34
• 3.2 赤子愛勝蚓體內主要功能酶對轉基因玉米的響應34-36
• 3.2.1 材料與方法34-35
• 3.2.2 測定方法35
• 3.2.3 結果與分析35-36
• 3.3 討論36-37
• 3.4 本章小結37-38
• 結論38-39
• 參考文獻39-45
• 附錄45-47
• 攻讀學位期間發(fā)表的論文47-49
• 致謝49

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