本文關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻生態(tài)安全性研究進(jìn)展，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào)　2006,12(3):431～436ChinJApplEnvironBiol=ISSN10062687X

2006206225

轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻生態(tài)安全性研究進(jìn)展

韓蘭芝　吳孔明

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　彭于發(fā)　郭予元

(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所植物病蟲害生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室　北京100094)

摘　要　我國(guó)轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻的商業(yè)化種植已成為國(guó)內(nèi)外廣泛關(guān)注的熱點(diǎn)問題.本文系統(tǒng)綜述了轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻的

遺傳轉(zhuǎn)化、基因漂流、靶標(biāo)害蟲的抗性風(fēng)險(xiǎn)、對(duì)非靶標(biāo)生物和稻田節(jié)肢動(dòng)物群落的影響以及Bt殺蟲蛋白在土壤中的殘留等方面的研究進(jìn)展.現(xiàn)有研究表明,Bt水稻對(duì)二化螟、三化螟和稻縱卷葉螟等主要靶標(biāo)害蟲具有較高的抗性水平,對(duì)稻飛虱、葉蟬、捕食性天敵等非靶標(biāo)生物的生長(zhǎng)發(fā)育和稻田節(jié)肢動(dòng)物群落的穩(wěn)定性無明顯影響.靶標(biāo)害蟲的抗性和轉(zhuǎn)基因水稻與雜草稻、野生稻之間的基因漂移風(fēng)險(xiǎn)是轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻商業(yè)化種植的主要環(huán)境安全問題.參60關(guān)鍵詞　轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻;靶標(biāo)和非靶標(biāo)生物;節(jié)肢動(dòng)物群落;抗性治理;基因漂流;環(huán)境安全CLC　S511.035.3:S435.112

ResearchAdvancesinEcologicalSafetyIn2sgenicRice

HANLanzhi,WUKongming

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,&(StateKeyLaboratoryforBiologyofPofPlantProtection,

ChineseyA100094,China)

Abstract　2inChinahasbecomeanimportantdebatableissueintheworld.Thecurrentgenetransformation,geneflow,resistancemanagementoftargetpests,impactsonnon2targetorganismandstructureinricehabitat,anddegradationandremainsofBttoxininsoilarereviewedinthispaper.ThepinvestigationsshowthatBtricepossesseshighefficienciesforcontrollingthestripedstemborer,yellowstemborerandriceleafroller,andtherearenosignificantdifferencesingrowthanddevelopmentofnon2targetorgan2isms,suchasriceplanthoppers,leafhoppersandpredators,andthestabilityofarthropodcommunitystructurebetweenBtriceandconventionalricehabitats.Itisindicatedthatgeneflowfromtransgenicricetoweedriceorwildrice,andresistantman2agementoftargetpeststoBtricearethemajorecologicalrisksforcommercializationofBtrice.Ref60

Keywords　insect2resistanttransgenicrice;targetandnon2targetorganism;arthropodcommunitystructure;resistantmanage2

ment;geneflow;ecologicalsafety

CLC　S511.035.3:S435.112

　　水稻是世界上最重要的糧食作物之一,全世界有30多億人口以稻米為食.同時(shí)水稻又是蟲害最多的糧食作物之一,田間害蟲種類達(dá)624種以上,每年因蟲害損失的稻谷占總產(chǎn)量的

5%～10%

[1]

因抗蟲水稻可能帶來的生態(tài)效應(yīng)和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)已成為國(guó)際社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn).近年來轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻的研究概況、靶標(biāo)害蟲的抗性風(fēng)險(xiǎn)、對(duì)非靶標(biāo)生物、稻田節(jié)肢動(dòng)物群落及根際土壤生態(tài)系統(tǒng)的影響以及基因漂移等均有大量報(bào)道,現(xiàn)就有關(guān)進(jìn)展綜述如下.

.特別是近年來,二化螟等蛀莖害蟲的發(fā)生正逐

年加重,對(duì)水稻生產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅.傳統(tǒng)化學(xué)防治方法的長(zhǎng)期使用,不但增加生產(chǎn)成本,造成環(huán)境污染,而且還破壞了生態(tài)平衡,因此選育抗蟲水稻是防治害蟲最經(jīng)濟(jì)、有效的方法.隨著植物細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的發(fā)展,利用轉(zhuǎn)基因工程將外源抗蟲基因?qū)胨?使水稻自身產(chǎn)生抗蟲蛋白從而達(dá)到防治害蟲的目的已成為現(xiàn)實(shí).1993年,Fujimoto等首次報(bào)道成功獲得轉(zhuǎn)

Bt基因水稻以來

[2]

1　轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻的研究概況

在水稻抗蟲方面,應(yīng)用最多的殺蟲蛋白為蘇云金桿菌

(Bacillusthuringiensis,Bt),它是一種能夠產(chǎn)生晶體蛋白(in2

secticidalcrystalprotein,ICP)的芽孢桿菌,靶標(biāo)害蟲取食Bt

,眾多研究者又相繼將不同類型的Bt殺蟲

后,晶體蛋白在昆蟲堿性腸道內(nèi)溶解,經(jīng)中腸蛋白酶的消化作用,將晶體蛋白降解為活性蛋白,活性蛋白與中腸膜受體結(jié)合,毒蛋白插入昆蟲中腸細(xì)胞膜內(nèi),形成跨膜離子通道或孔,導(dǎo)致細(xì)胞溶解,最終使昆蟲死亡[14].它還具有專一性強(qiáng)、效果好、對(duì)人畜安全等優(yōu)點(diǎn),因此Bt成為轉(zhuǎn)基因技術(shù)的首選材料.1993年,Fujimoto等用原生質(zhì)體電激法將經(jīng)修飾的CrylAb基因?qū)刖?首次獲得高表達(dá)的Bt水稻植株[2],其后一些研究者又選擇不同的啟動(dòng)子,利用基因槍法分別將CrylAb或CrylAc基因?qū)胍幌盗卸i稻和粳稻品種中,獲得高表達(dá)且對(duì)靶標(biāo)害蟲幼蟲

蛋白基因、蛋白酶抑制劑基因和植物或動(dòng)物源凝集素基因轉(zhuǎn)入不同水稻品種,獲得一系列對(duì)靶標(biāo)害蟲控制效果顯著的轉(zhuǎn)單價(jià)或雙價(jià)抗蟲基因水稻[3～13],這些研究均為水稻害蟲的防治提供了新策略.由于轉(zhuǎn)入的外源基因并非來自傳統(tǒng)基因庫(kù),轉(zhuǎn)基

收稿日期:2005203221　　接受日期:2005204225

3國(guó)家973項(xiàng)目資助(No.001CB1090)　SupportedbytheState"973"

ProgramofChina

33通訊作者　Correspondingauthor(E2mail:wkm@)

  本文關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻生態(tài)安全性研究進(jìn)展，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。