轉(zhuǎn)Bt cry1F基因抗蟲(chóng)玉米對(duì)米蛾生長(zhǎng)發(fā)育的影響

摘要：采用轉(zhuǎn)Ｂｔ ｃｒｙ１Ｆ基因的３２Ａ９１、３２Ｗ０９和Ｘ１１３２Ｘ ３個(gè)玉米品種及其對(duì)應(yīng)的３種非轉(zhuǎn)基因玉米為試材，分別飼養(yǎng)米蛾幼蟲(chóng)，比較轉(zhuǎn)基因和非轉(zhuǎn)基因玉米對(duì)米蛾生長(zhǎng)發(fā)育的影響。結(jié)果表明，轉(zhuǎn)ｃｒｙ１Ｆ基因玉米對(duì)米蛾幼蟲(chóng)存活率的影響均表現(xiàn)為顯著降低；轉(zhuǎn)基因玉米３２Ｗ０９飼養(yǎng)的米蛾成蟲(chóng)羽化率顯著低于非轉(zhuǎn)基因玉米ＸＹ４２０飼養(yǎng)的米蛾成蟲(chóng)羽化率。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)基因玉米；cｒｙ１Ｆ毒蛋白；米蛾

中圖分類(lèi)號(hào)：Ｓ４３５．１３２；Ｑ７８７文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ文章編號(hào)：0439－８114（２０11）03－0509-02

Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Tｒａｎｓｇｅｎｉｃ Iｎｓｅｃｔ－ｒｅｓｉｓｔａｎｔ Cｏｒｎ ｗｉｔｈ cｒｙ１Ｆ Ｇｅｎｅ on Ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ Dｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｒｉｃｅ Ｍｏｔｈ，Ｃｏｒｃｙｒａ ｃｅｐｈａｌｏｎｉｃａ（Ｓｔａｉｎｔｏｎ）

ＪＩＡＮＧ Ｓｏｎｇ－ｎａｎ，ＣＯＮＧ Ｂｉｎ，ＭＡ Ｘｉａｏ－ｈｕｉ，ＺＨＡＮＧ Ｚｈｕ－ｔｉｎｇ，ＷＵ Ｚｕｎ－ｚｈａｏ

（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｐｌａｎｔ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ， Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１０１６１，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ，ｔｈｒｅｅ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ ｏｆ ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ ｉｎｓｅｃｔ－ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｃｏｒｎ ｗｉｔｈ ｃｒｙ１Ｆ ｇｅｎｅ， ３２Ａ９１， ３２Ｗ０９ ａｎｄ Ｘ１１３２Ｘ， ａｎｄ ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ ｃｏｒｎ ｗｅｒｅ ｕｓｅｄ ａｓ ｔｅｓｔ ｍａｔｅｒｉａｌs ｔｏ ｆｅｅｄ Ｃｏｒｃｙｒａ ｃｅｐｈａｌｏｎｉｃａ ｌａｒｖａｅ． Ｉｎ ｃｏｎｔｒａｓｔ ｔｏ ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ ｃｏｒｎ， ｔｈｅ ｓｕｒｖｉａｌ ｒａｔｅ ｏｆ ｌａｒｖａｅ ｉｎ ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ ｃｏｒｎ ｓｈｏｗｅｄ ａ ｓｉｇｎｆｉｃａｎｔ ｄｅｃｒｅａｓｅ． Ｆｏｒ ｔｈｅ ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ ｒａｔｅ ｏｆ ａｄｕｌｔ Ｃｏｒｃｙｒａ ｃｅｐｈａｌｏｎｉｃａ， ３２Ｗ０９ ｇｒｏｕｐ ｄｅｍｏｓｔｒａｔｅｄ ａｎ ｏｂｖｉｏｕｓ ｄｅｃｌｉｎｅ ｉｎ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｗｉｔｈ ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ ｃｏｒｎ ＸＹ４２０． Ｈｏｗｅｖｅｒ， ｔｈｅ ｏｔｈｅｒ ｔｗｏ ｇｒｏｕｐｓ ｈａd ｎｏ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅs．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ ｃｏｒｎ； Ｃｒｙ１Ｆ ｔｏｘｉｎ； Ｃｏｒｃｙｒａ ｃｅｐｈａｌｏｎｉｃａ（Ｓｔａｉｎｔｏｎ）

轉(zhuǎn)Ｂｔ基因抗蟲(chóng)作物是在植物體內(nèi)表達(dá)蘇云金芽孢桿菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｔｈｕｒｉｎｇｉｅｎｓｉｓ，Ｂｔ）毒素結(jié)晶蛋白（ｃｒｙ蛋白）基因而產(chǎn)生抗蟲(chóng)性。５０年來(lái)，Ｂｔ晶體蛋白一直被用作生物農(nóng)藥防治害蟲(chóng)［１］。而ｃｒｙ蛋白對(duì)昆蟲(chóng)有極強(qiáng)的選擇性，其中ｃｒｙ１Ａｂ和ｃｒｙ１Ｆ主要是防治地上部害蟲(chóng)的，對(duì)鱗翅目昆蟲(chóng)（玉米螟、棉鈴蟲(chóng)及蘋(píng)果蠹蛾等）的幼蟲(chóng)有效，特別是對(duì)歐洲玉米螟（Ｏｓｒｉｎｉａ ｍｕｂｉｌａｉｓ Ｈｕｂｎｅｒ）和亞洲玉米螟（Ｏ． ｆｕｒｎａｃａｌｉｓ Ｇüｅｎｅｅ）抗性高。利用基因工程技術(shù)培育抗螟品種（系）已成為控制玉米螟發(fā)生危害的一種重要手段［２，３］。有實(shí)驗(yàn)顯示Ｂｔ毒蛋白在玉米乳熟期第１５葉中表達(dá)量最高（０．２２５％），在花粉中表達(dá)量最低（０．０１１％）［４］。然而轉(zhuǎn)基因玉米對(duì)米蛾的控制作用研究不多。米蛾（Ｃｏｒｃｙｒａ ｃｅｐｈａｌｏｎｉｃａ Ｓｔａｉｎｔｏｎ）屬鱗翅目蠟螟科，是倉(cāng)貯害蟲(chóng)，主要為害大米、稻谷和多種倉(cāng)貯物資，多分布于我國(guó)南部地區(qū)［５］。本實(shí)驗(yàn)以不同種類(lèi)的轉(zhuǎn)Ｂｔ ｃｒｙ１Ｆ基因抗蟲(chóng)玉米飼養(yǎng)米蛾，研究其對(duì)米蛾的存活率和羽化率的影響。

１材料與方法

１．１材料

１）供試玉米品種為杜邦中國(guó)集團(tuán)有限公司提供的轉(zhuǎn)ｃｒｙ１Ｆ基因抗蟲(chóng)玉米３２Ａ９１、３２Ｗ０９和Ｘ１１３２Ｘ品種及其非轉(zhuǎn)基因受體對(duì)照玉米ＸＹ６９６、ＸＹ４２０和ＸＹ３３５。供試蟲(chóng)源為米蛾，由本實(shí)驗(yàn)室自備。

2）實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所：沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)后山試驗(yàn)田。轉(zhuǎn)基因玉米于２００８年６月１２日播種，露地直播栽培，播種后靠自然降水，不施肥，直至收獲。

１．２方法

轉(zhuǎn)基因玉米及其親本對(duì)照玉米完熟后，按小區(qū)進(jìn)行收獲。完全干燥后，分別將３種轉(zhuǎn)基因玉米及對(duì)照玉米種子磨碎備用。將磨碎的玉米粉分別放入經(jīng)高溫滅菌的罐頭瓶（開(kāi)口直徑為７ ｃｍ）中，在每個(gè)罐頭瓶中接入１００頭米蛾初孵幼蟲(chóng)，然后用紗網(wǎng)蓋蓋住，每個(gè)處理３次重復(fù)，共接入３００頭初孵幼蟲(chóng)。將罐頭瓶放入養(yǎng)蟲(chóng)室內(nèi)。養(yǎng)蟲(chóng)室的溫度為（２６±１）℃，相對(duì)濕度為８０％，每天光照１４ ｈ。調(diào)查米蛾的老熟幼蟲(chóng)存活數(shù)及其羽化數(shù)并記錄。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用ＳＰＳＳ軟件進(jìn)行方差分析，差異顯著性比較和ｔ檢驗(yàn)。

２結(jié)果與分析

２．１轉(zhuǎn)基因玉米３２Ａ９１對(duì)米蛾存活率及羽化率的影響

從表１可以看出，用轉(zhuǎn)基因玉米３２Ａ９１飼養(yǎng)的米蛾與其對(duì)照玉米ＸＹ６９６飼養(yǎng)的米蛾的存活數(shù)差異顯著，用對(duì)照玉米ＸＹ６９６飼養(yǎng)的米蛾存活數(shù)平均為６９．００頭，而轉(zhuǎn)基因玉米３２Ａ９１飼養(yǎng)的米蛾存活數(shù)平均為６４．３３頭，比用其對(duì)照玉米ＸＹ６９６飼養(yǎng)的米蛾平均少４．６７頭。轉(zhuǎn)基因玉米３２Ａ９１飼養(yǎng)的米蛾存活率為６４．３３％，對(duì)照玉米ＸＹ６９６飼養(yǎng)的米蛾存活率為６９．００％。用轉(zhuǎn)基因玉米３２Ａ９１飼養(yǎng)的米蛾與其對(duì)照玉米ＸＹ６９６飼養(yǎng)的米蛾的羽化數(shù)差異不顯著，其中用對(duì)照玉米ＸＹ６９６飼養(yǎng)的米蛾羽化數(shù)平均為５０．００頭，而轉(zhuǎn)基因玉米３２Ａ９１飼養(yǎng)的米蛾羽化數(shù)平均為５１．６６頭，比用其對(duì)照玉米ＸＹ６９６飼養(yǎng)的米蛾平均多出１．６６頭。轉(zhuǎn)基因玉米３２Ａ９１飼養(yǎng)的米蛾羽化率為８０．３０％，對(duì)照玉米ＸＹ６９６飼養(yǎng)的米蛾羽化率為７２．４６％。

２．２轉(zhuǎn)基因玉米３２Ｗ０９對(duì)米蛾存活率及羽化率的影響

從表２可以看出，用轉(zhuǎn)基因玉米３２Ｗ０９飼養(yǎng)的米蛾與其對(duì)照玉米ＸＹ４２０飼養(yǎng)的米蛾的存活數(shù)差異顯著，用對(duì)照玉米ＸＹ４２０飼養(yǎng)的米蛾存活數(shù)平均為７４．３３頭，而轉(zhuǎn)基因玉米３２Ｗ０９飼養(yǎng)的米蛾存活數(shù)平均為５０．００頭，比用其對(duì)照玉米ＸＹ４２０飼養(yǎng)的米蛾平均少２４．３３頭。轉(zhuǎn)基因玉米３２Ｗ０９飼養(yǎng)的米蛾存活率為５０．００％，對(duì)照玉米ＸＹ４２０飼養(yǎng)的米蛾存活率為７４．３３％。用轉(zhuǎn)基因玉米３２Ｗ０９飼養(yǎng)的米蛾與其對(duì)照玉米ＸＹ４２０飼養(yǎng)的米蛾的羽化數(shù)差異顯著，其中用對(duì)照玉米ＸＹ４２０飼養(yǎng)的米蛾羽化數(shù)平均為６７．３３頭，而轉(zhuǎn)基因玉米３２Ｗ０９飼養(yǎng)的米蛾羽化數(shù)平均為４１．６６頭，比用其對(duì)照玉米ＸＹ６９６飼養(yǎng)的米蛾平均少2５．６７頭。轉(zhuǎn)基因玉米３２Ｗ０９飼養(yǎng)的米蛾羽化率為８３．３２％，對(duì)照玉米ＸＹ４２０飼養(yǎng)的米蛾羽化率為９０．５８％。

２．３轉(zhuǎn)基因玉米Ｘ１１３２Ｘ對(duì)米蛾存活率及羽化率的影響

從表３可以看出，用轉(zhuǎn)基因玉米Ｘ１１３２Ｘ飼養(yǎng)的米蛾與其對(duì)照玉米ＸＹ３３５飼養(yǎng)的米蛾的存活數(shù)差異顯著，用對(duì)照玉米ＸＹ３３５飼養(yǎng)的米蛾存活數(shù)平均為８３．３３頭，而轉(zhuǎn)基因玉米Ｘ１１３２Ｘ飼養(yǎng)的米蛾存活數(shù)平均為６７．３３頭，比用其對(duì)照玉米ＸＹ３３５飼養(yǎng)的米蛾平均少１６．００頭。轉(zhuǎn)基因玉米Ｘ１１３２Ｘ飼養(yǎng)的米蛾存活率為６７．３３％，對(duì)照玉米ＸＹ３３５飼養(yǎng)的米蛾存活率為８３．３３％。用轉(zhuǎn)基因玉米Ｘ１１３２Ｘ飼養(yǎng)的米蛾與其對(duì)照玉米ＸＹ３３５飼養(yǎng)的米蛾的羽化數(shù)差異不顯著，其中用對(duì)照玉米ＸＹ３３５飼養(yǎng)的米蛾羽化數(shù)平均為５１．００頭，而轉(zhuǎn)基因玉米Ｘ１１３２Ｘ飼養(yǎng)的米蛾羽化數(shù)平均為４８．００頭，比用其對(duì)照玉米ＸＹ６９６飼養(yǎng)的米蛾平均少３．００頭。轉(zhuǎn)基因玉米Ｘ１１３２Ｘ飼養(yǎng)的米蛾羽化率為７１．２９％，對(duì)照玉米ＸＹ３３５飼養(yǎng)的米蛾羽化率為６１．２０％。

本實(shí)驗(yàn)用轉(zhuǎn)ｃｒｙ１Ｆ基因抗蟲(chóng)玉米３２Ａ９１、３２Ｗ０９和Ｘ１１３２Ｘ品種及其非轉(zhuǎn)基因受體對(duì)照玉米ＸＹ６９６、ＸＹ４２０和ＸＹ３３５飼養(yǎng)米蛾，結(jié)果表明這３種轉(zhuǎn)ｃｒｙ１Ｆ基因抗蟲(chóng)玉米均使米蛾幼蟲(chóng)的存活率出現(xiàn)顯著差異。其中用轉(zhuǎn)基因玉米３２Ｗ０９飼養(yǎng)的米蛾幼蟲(chóng)的存活率最低，僅為５０．００％，差異最為顯著。而用轉(zhuǎn)基因玉米３２Ａ９１飼養(yǎng)的米蛾存活率最高，為６４．３３％。用轉(zhuǎn)ｃｒｙ１Ｆ基因抗蟲(chóng)玉米３２Ｗ０９飼養(yǎng)的米蛾的羽化數(shù)與對(duì)照相比差異顯著，而其他兩種轉(zhuǎn)基因玉米飼養(yǎng)的米蛾的羽化數(shù)與其非轉(zhuǎn)基因受體飼養(yǎng)的米蛾差異都不顯著。筆者認(rèn)為，這說(shuō)明３種轉(zhuǎn)基因玉米對(duì)米蛾的存活率影響很大，而對(duì)其羽化能力影響卻并不大，造成這種現(xiàn)象的原因有待進(jìn)一步研究。

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