本文關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻對褐飛虱主要天敵的潛在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水稻是世界上最主要的糧食作物之一,每年因?yàn)楹οx危害造成嚴(yán)重的產(chǎn)量損失。利用基因工程技術(shù)(Gene engineering technology,GET)培育的轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻很好地控制了鱗翅目害蟲對水稻的危害。然而,轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻的環(huán)境安全性也引起了大眾及科學(xué)工作者的熱切關(guān)注。因此,任何一個(gè)新培育的轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻在商業(yè)化種植之前,必須進(jìn)行嚴(yán)格、系統(tǒng)、科學(xué)的環(huán)境安全性評(píng)價(jià)。轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻對非靶標(biāo)植食者昆蟲天敵的影響是轉(zhuǎn)基因作物環(huán)境安全性評(píng)價(jià)中至關(guān)重要的部分。T1C-19和T2A-1是2種新培育的轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻,分別表達(dá)cry1C基因和cry2A基因,由玉米泛素啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng),對水稻鱗翅目害蟲抗性良好。本論文擬從基于水稻-褐飛虱-天敵三級(jí)營養(yǎng)傳遞、高劑量Bt蛋白暴露、田間種群動(dòng)態(tài)等方面評(píng)價(jià)這2種轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻材料對褐飛虱捕食性天敵黑肩綠盲蝽、草間鉆頭蛛以及轉(zhuǎn)cry2A基因水稻對褐飛虱寄生性天敵稻虱纓小蜂的生態(tài)安全性。結(jié)果如下:1轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻對捕食性天敵黑肩綠盲蝽的潛在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)褐飛虱(Nilaparvata lugens)是轉(zhuǎn)Bt基因稻田主要的非靶標(biāo)刺吸式害蟲,黑肩綠盲蝽(Cyrtorhinus lividipennis)是稻飛虱卵及低齡若蟲主要的捕食性天敵。由于黑肩綠盲蝽可能通過褐飛虱暴露于Bt蛋白,因此評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)cry1C、cry2A基因水稻對該捕食性天敵的安全性是非常必要的。在本研究中,通過3個(gè)實(shí)驗(yàn)分別對轉(zhuǎn)cry1C、cry2A基因水稻對黑肩綠盲蝽的生態(tài)安全性進(jìn)行了系統(tǒng)的評(píng)價(jià):(1)直接取食實(shí)驗(yàn):將10倍于真實(shí)田間暴露量的Cry1C、Cry2A蛋白添加到人工飼料中直接飼喂黑肩綠盲蝽;(2)三級(jí)營養(yǎng)實(shí)驗(yàn):Cry1C、Cry2A蛋白通過獵物褐飛虱卵或若蟲間接傳遞給黑肩綠盲蝽;(3)田間實(shí)驗(yàn):通過吸蟲器法取樣研究轉(zhuǎn)cry1C、cry2A基因水稻對黑肩綠盲蝽田間種群的影響。直接取食高劑量Bt蛋白以及由獵物介導(dǎo)傳遞的Bt蛋白對黑肩綠盲蝽的發(fā)育歷期、存活率、雌性率以及體重均無顯著影響。2種轉(zhuǎn)Bt基因水稻田與非轉(zhuǎn)基因水稻田中,黑肩綠盲蝽的種群密度與種群動(dòng)態(tài)也沒有顯著性差異�？梢�,轉(zhuǎn)cry1C、cry2A基因水稻對黑肩綠盲蝽沒有顯著影響。2轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻對捕食性天敵草間鉆頭蛛的潛在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)草間鉆頭蛛(Hylyphantes graminicola)是稻田一種廣譜性捕食者,Bt蛋白可能通過其對水稻植食性昆蟲的捕食而傳遞至體內(nèi)�；谒�-褐飛虱-草間鉆頭蛛三級(jí)營養(yǎng)關(guān)系,以轉(zhuǎn)Bt基因水稻(T1C-19或T2A-1)和非轉(zhuǎn)基因?qū)φ账撅曫B(yǎng)的褐飛虱作為獵物飼養(yǎng)草間鉆頭蛛,兩種獵物飼養(yǎng)的草間鉆頭蛛存活率、發(fā)育歷期、體重以及生殖力均無顯著性差異。同樣,轉(zhuǎn)Bt基因水稻處理與非轉(zhuǎn)基因?qū)φ账咎幚淼牟蓍g鉆頭蛛,其捕食功能也沒有顯著性差異。當(dāng)草間鉆頭蛛以2種轉(zhuǎn)Bt基因水稻飼養(yǎng)的褐飛虱為食物時(shí),并未發(fā)現(xiàn)Cry1C或Cry2A蛋白在蜘蛛體內(nèi)有累積現(xiàn)象。3年的田間調(diào)查數(shù)據(jù)表明,2種轉(zhuǎn)Bt基因水稻田與非轉(zhuǎn)基因水稻田中,草間鉆頭蛛的種群密度與種群動(dòng)態(tài)均無顯著性差異。因此,轉(zhuǎn)cry1C,cry2A基因水稻對草間鉆頭蛛發(fā)育與生殖相關(guān)的重要生命表參數(shù)以及種群動(dòng)態(tài)沒有影響。3轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻對寄生性天敵稻虱纓小蜂的潛在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)稻虱纓小蜂(Anagrus nilaparvatae)是褐飛虱卵寄生性天敵的優(yōu)勢類群。在本研究中,用T2A-1飼養(yǎng)的褐飛虱卵作為寄主,連續(xù)飼養(yǎng)稻虱纓小蜂7個(gè)世代,評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)cry2A基因水稻對該寄生蜂的影響。當(dāng)?shù)臼t小蜂分別以轉(zhuǎn)Bt基因水稻或非轉(zhuǎn)基因?qū)φ账撅曫B(yǎng)的褐飛虱卵為寄主時(shí),在所觀察的7個(gè)世代間,其存活率、發(fā)育歷期、壽命、雌性率以及生殖力均無顯著性差異。此外,直接取食高劑量的Cry2A蛋白對稻虱纓小蜂成蟲的存活率和生殖力沒有顯著影響。在轉(zhuǎn)Bt基因水稻飼養(yǎng)的褐飛虱卵內(nèi)或以該卵作為寄主的稻虱纓小蜂成蟲體內(nèi)未檢測到Cry2A蛋白。綜上所述,稻虱纓小蜂對Cry2A蛋白不敏感,并且轉(zhuǎn)cry2A基因水稻對該寄生蜂發(fā)育與生殖相關(guān)的重要生命表參數(shù)沒有顯著影響。
【關(guān)鍵詞】：轉(zhuǎn)Bt基因水稻 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià) 非靶標(biāo)生物 ELISA 黑肩綠盲蝽 草間鉆頭蛛 稻虱纓小蜂
【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S435.112.3;S476
【目錄】：

• 摘要9-11
• Abstract11-14
• 第一章 前言14-36
• 1.1 轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻的由來及發(fā)展14-17
• 1.2 轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻對非靶標(biāo)生物的生態(tài)安全性研究進(jìn)展17-32
• 1.2.1 評(píng)價(jià)原理及方法18
• 1.2.2 評(píng)價(jià)體系及程序18-21
• 1.2.3 非靶標(biāo)供試生物的選擇21-22
• 1.2.4 轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻對非靶標(biāo)害蟲的影響22-25
• 1.2.5 轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻對寄生性天敵的影響25-26
• 1.2.6 轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻對捕食性天敵的影響26-28
• 1.2.7 轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻對重要經(jīng)濟(jì)昆蟲的影響28-29
• 1.2.8 轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻對土壤生物的影響29-31
• 1.2.9 轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻對生物多樣性的影響31-32
• 1.3 研究背景、目的意義、研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)32-35
• 1.3.1 研究背景32-33
• 1.3.2 目的意義33
• 1.3.3 研究內(nèi)容33-34
• 1.3.4 本研究的創(chuàng)新點(diǎn)34-35
• 1.4 技術(shù)路線35-36
• 第二章 轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻對捕食性天敵黑肩綠盲蝽的潛在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)36-64
• 2.1 材料與方法37-45
• 2.1.1 供試水稻37
• 2.1.2 供試?yán)ハx37-38
• 2.1.3 供試化合物38
• 2.1.4 昆蟲飼養(yǎng)與實(shí)驗(yàn)條件38
• 2.1.5 轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻通過獵物介導(dǎo)對黑肩綠盲蝽發(fā)育相關(guān)重要生命表參數(shù)的影響38-39
• 2.1.5.1 褐飛虱卵作為獵物38
• 2.1.5.2 褐飛虱若蟲作為獵物38-39
• 2.1.6 Bt蛋白在水稻-褐飛虱-黑肩綠盲蝽三級(jí)營養(yǎng)間的傳遞規(guī)律39
• 2.1.7 建立Tier-1 體系評(píng)價(jià)殺蟲化合物對黑肩綠盲蝽的毒性影響39-42
• 2.1.7.1 黑肩綠盲蝽人工飼料39-41
• 2.1.7.2 黑肩綠盲蝽人工飼料的適合度41
• 2.1.7.3 PA作為模式化合物的生物測定41
• 2.1.7.4 GNA作為模式化合物的生物測定41-42
• 2.1.8 高劑量Bt蛋白對黑肩綠盲蝽發(fā)育相關(guān)重要生命表參數(shù)的影響42-43
• 2.1.8.1 高劑量Bt蛋白對黑肩綠盲蝽生長發(fā)育及存活率的影響42
• 2.1.8.2 購買批次Bt蛋白的生物活性測定42
• 2.1.8.3 人工飼料中Bt蛋白的穩(wěn)定性及生物活性測定42-43
• 2.1.9 Bt蛋白的ELISA檢測43-44
• 2.1.10 轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻對黑肩綠盲蝽捕食功能反應(yīng)的影響44
• 2.1.11 轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻對黑肩綠盲蝽田間種群的影響44-45
• 2.1.11.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與田間管理44
• 2.1.11.2 取樣與物種鑒定44-45
• 2.1.12 數(shù)據(jù)分析45
• 2.2 結(jié)果45-59
• 2.2.1 轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻通過獵物介導(dǎo)對黑肩綠盲蝽發(fā)育相關(guān)重要生命表參數(shù)的影響45-49
• 2.2.1.1 褐飛虱卵作為獵物45-47
• 2.2.1.2 褐飛虱若蟲作為獵物47-49
• 2.2.2 Bt蛋白在水稻-褐飛虱-黑肩綠盲蝽三級(jí)營養(yǎng)間的傳遞規(guī)律49-50
• 2.2.3 建立Tier-1 體系評(píng)價(jià)殺蟲化合物對黑肩綠盲蝽的毒性50-54
• 2.2.3.1 黑肩綠盲蝽人工飼料的適合度50-51
• 2.2.3.2 PA作為模式化合物的生物測定51-53
• 2.2.3.3 GNA作為模式化合物的生物測定53-54
• 2.2.4 高劑量Bt蛋白對黑肩綠盲蝽發(fā)育相關(guān)重要生命表參數(shù)的影響54-56
• 2.2.4.1 高劑量Bt蛋白對黑肩綠盲蝽生長發(fā)育及存活率的影響54-56
• 2.2.4.2 人工飼料中Bt蛋白的穩(wěn)定性及生物活性56
• 2.2.5 轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻對黑肩綠盲蝽捕食功能反應(yīng)的影響56-58
• 2.2.6 轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻對黑肩綠盲蝽田間種群的影響58-59
• 2.3 討論59-64
• 第三章 轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻對捕食性天敵草間鉆頭蛛的潛在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)64-78
• 3.1 材料與方法64-67
• 3.1.1 供試水稻64
• 3.1.2 供試節(jié)肢動(dòng)物64-65
• 3.1.3 節(jié)肢動(dòng)物飼養(yǎng)與實(shí)驗(yàn)條件65
• 3.1.4 轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻通過獵物介導(dǎo)對草間鉆頭蛛發(fā)育和生殖相關(guān)重要生命表參數(shù)的影響65
• 3.1.5 Bt蛋白在水稻-褐飛虱-草間鉆頭蛛三級(jí)營養(yǎng)間的傳遞規(guī)律65
• 3.1.6 Bt蛋白的ELISA檢測65-66
• 3.1.7 轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻對草間鉆頭蛛捕食功能反應(yīng)的影響66
• 3.1.8 轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻對草間鉆頭蛛田間種群的影響66
• 3.1.9 數(shù)據(jù)分析66-67
• 3.2 結(jié)果67-75
• 3.2.1 轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻通過獵物介導(dǎo)對草間鉆頭蛛發(fā)育和生殖相關(guān)重要生命表參數(shù)的影響67-69
• 3.2.2 Bt蛋白在水稻-褐飛虱-草間鉆頭蛛三級(jí)營養(yǎng)間的傳遞規(guī)律69-71
• 3.2.3 轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻對草間鉆頭蛛捕食功能反應(yīng)的影響71-72
• 3.2.4 轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻對草間鉆頭蛛田間種群的影響72-75
• 3.3 討論75-78
• 第四章 轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻對寄生性天敵稻虱纓小蜂的潛在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)78-89
• 4.1 材料與方法78-82
• 4.1.1 供試水稻78
• 4.1.2 供試?yán)ハx78-79
• 4.1.3 昆蟲飼養(yǎng)與實(shí)驗(yàn)條件79
• 4.1.4 供試化合物79
• 4.1.5 轉(zhuǎn)cry2A基因抗蟲水稻通過寄主介導(dǎo)對稻虱纓小蜂發(fā)育和生殖相關(guān)重要生命表參數(shù)的影響79-80
• 4.1.5.1 對生殖力、雌性率和存活率的影響79
• 4.1.5.2 對發(fā)育歷期和壽命的影響79-80
• 4.1.6 Cry2A蛋白在水稻-褐飛虱-稻虱纓小蜂三級(jí)營養(yǎng)間的傳遞規(guī)律80
• 4.1.7 高劑量Cry2A蛋白對稻虱纓小蜂存活率和生殖力的影響80-81
• 4.1.7.1 對存活率的影響80
• 4.1.7.2 對生殖力的影響80-81
• 4.1.7.3 購買批次Cry2A蛋白的生物活性測定81
• 4.1.7.4 10%蜂蜜水中Cry2A蛋白的穩(wěn)定性及生物活性測定81
• 4.1.8 Cry2A蛋白的ELISA檢測81
• 4.1.9 數(shù)據(jù)分析81-82
• 4.2 結(jié)果82-87
• 4.2.1 轉(zhuǎn)cry2A基因抗蟲水稻通過寄主介導(dǎo)對稻虱纓小蜂發(fā)育和生殖相關(guān)重要生命表參數(shù)的影響82-85
• 4.2.1.1 對生殖力、雌性率和存活率的影響82-84
• 4.2.1.2 對發(fā)育歷期和壽命的影響84-85
• 4.2.2 Cry2A蛋白在水稻-褐飛虱-稻虱纓小蜂三級(jí)營養(yǎng)間的傳遞規(guī)律85
• 4.2.3 高劑量Cry2A蛋白對稻虱纓小蜂存活率和生殖力的影響85-87
• 4.2.3.1 對存活率和生殖力的影響85-86
• 4.2.3.2 蜂蜜水中Cry2A蛋白的穩(wěn)定性及生物活性86-87
• 4.3 討論87-89
• 第五章 總結(jié)與展望89-91
• 參考文獻(xiàn)91-109
• 附錄109-110
• 致謝110-112

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 周靜;;Bt水稻對蜘蛛優(yōu)勢類群及其與獵物相關(guān)性的影響[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2010年16期

2 袁志東;姚洪渭;葉恭銀;胡萃;;轉(zhuǎn)Bt基因水稻花粉對家蠶不同品種幼蟲的生存分析[J];蠶桑通報(bào);2006年03期

3 陳文濱;劉豐靜;林勝;尤民生;;轉(zhuǎn)雙價(jià)基因抗蟲雜交稻對華麗肖蛸生物學(xué)特性的影響[J];華東昆蟲學(xué)報(bào);2007年01期

4 劉志誠;陳洋;田俊策;盧增斌;舒慶堯;胡萃;彭于發(fā);葉恭銀;;轉(zhuǎn)cry1 Ab基因粳稻對稻田節(jié)肢動(dòng)物群落的影響[J];生物安全學(xué)報(bào);2011年01期

5 陳曉雯;林勝;尤民生;楊廣;王鋒;;轉(zhuǎn)基因水稻對土壤微生物群落結(jié)構(gòu)及功能的影響[J];生物安全學(xué)報(bào);2011年02期

6 焦曉國;崔旭紅;張國安;王利金;;轉(zhuǎn)Bt基因水稻對稻田節(jié)肢動(dòng)物群落的影響[J];湖北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年04期

7 任馨,吳偉祥,葉慶富,陳英旭,Janice E.Thies;轉(zhuǎn)Bt基因克螟稻秸桿對淹水土壤細(xì)菌群落的影響[J];環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào);2004年05期

8 陳敏,應(yīng)文荷;轉(zhuǎn)Bt水稻與常規(guī)水稻根際土壤細(xì)菌類群的比較研究[J];杭州師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年04期

9 崔旭紅,焦曉國,張國安,涂巨民,徐才國;轉(zhuǎn)Bt基因水稻對稻飛虱及蜘蛛種群數(shù)量的影響[J];華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2002年04期

10 ;Field evaluation of effects of transgenic cry1Ab/cry1Ac,cry1C and cry2A rice on Cnaphalocrocis medinalis and its arthropod predators[J];Science China(Life Sciences);2011年11期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 侯守鵬;轉(zhuǎn)Bt基因水稻對褐飛虱卵及其寄生蜂—稻虱纓小蜂的影響[D];浙江大學(xué);2011年

2 姚友良;轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻對主要非靶標(biāo)害蟲及天敵的影響[D];福建農(nóng)林大學(xué);2012年

3 何晶晶;影響黑肩綠盲蝽大量繁殖的生態(tài)學(xué)因子[D];杭州師范大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻對褐飛虱主要天敵的潛在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：382161