轉(zhuǎn)基因棉花對三突花蛛生物學(xué)特性和體內(nèi)酶活的影響

劉力銘 王小立 張征田

摘 ?要：目的：研究2種轉(zhuǎn)基因抗蟲棉對三突花蛛生物學(xué)特性和體內(nèi)酶活的影響。方法：在人工條件下，采用棉蚜飼喂法，測定轉(zhuǎn)基因抗蟲棉對三突花蛛生物學(xué)特性變化的影響，觀測三突花蛛的捕食功能反應(yīng)和體內(nèi)抗氧化酶活性的變化。結(jié)果：取食轉(zhuǎn)基因抗蟲棉上棉蚜的三突花蛛生物學(xué)特性沒有顯著變化，捕食功能反應(yīng)表明捕食效率和控蟲效果顯著下降，體內(nèi)GST、SOD、CAT酶活成下降趨勢，但沒有顯著差異。結(jié)論：轉(zhuǎn)基因抗蟲棉對三突花蛛生物學(xué)特性和體內(nèi)酶活無明顯不利影響，這為研究轉(zhuǎn)基因棉對棉田捕食天敵的影響補(bǔ)充了基礎(chǔ)資料。

關(guān)鍵詞：三突花蛛;棉蚜;轉(zhuǎn)基因棉;生物學(xué)特性;捕食功能反應(yīng);酶活

中圖分類號 S562文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 1007-7731（2019）05-0070-04

Abstract：Objective：The aim was to study the effects of two kinds of transgenic insect-resistant cotton on the biological characteristics and enzymatic activities of Misumenops tricuspidatus Fabricius.Method：Under artificial conditions，the biological characteristics of Misumenops tricuspidatus Fabricius were measured by feeding cotton aphids from transgenic insect-resistant cotton.And the predatory response and the activity of antioxidant enzymes in vivo were observed.Result：The results showed that there no significant difference in the biological characteristics of T Misumenops tricuspidatus Fabricius feeding on transgenic insect-resistant cotton aphids.Predatory functional response showed that the predation efficiency and insect control effect decreased significantly，while the activities of GST，SOD and CAT enzymes decreased in vivo，with no significant difference.Conclusion：Transgenic insect-resistant cotton had no significant adverse effects on the biological characteristics and enzymatic activities of the spider.The research supplements a basic data on the influence of GM cotton on predatory natural enemies in cotton field.

Key words：Misumenops tricuspidatus Fabricius;Aphis gossypii Glover;Transgenic cotton;Biological characteristics;Predation functional responses;Activities of enzymes

隨著現(xiàn)代生物轉(zhuǎn)基因技術(shù)的快速發(fā)展，各種抗蟲、抗除草劑、抗病、抗旱以及兼具多個(gè)抗性性狀的高品質(zhì)轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物應(yīng)運(yùn)而生[1-3]。截至2017年末，全球轉(zhuǎn)基因作物種植面積達(dá)1.898億hm2，比1996年增加112倍，目前中國可商業(yè)化種植的轉(zhuǎn)基因作物棉花和番木瓜的種植面積達(dá)28萬hm2[4]。隨著轉(zhuǎn)基因棉花在我國大面積的種植和推廣，靶標(biāo)害蟲棉鈴蟲得到了有效的控制，具刺吸式口器的非靶標(biāo)害蟲蝽類和棉蚜蟲逐漸上升為主要害蟲，嚴(yán)重制約著棉花的產(chǎn)量和品質(zhì)的提高[5-7]。同翅目蚜科的棉蚜（Aphis gossypii Glover）是一類世界性的棉花害蟲，能通過刺吸式口器吸食棉花葉片及嫩枝韌皮部汁液中的營養(yǎng)物質(zhì)，對棉花造成危害，在棉花苗期和蕾期對棉花影響較大，致使其產(chǎn)量下降、品質(zhì)降低[8]。蜘蛛是許多農(nóng)作物生態(tài)系統(tǒng)中主要天敵之一，其幼蛛和成蛛都具有捕食性，三突花蛛（Misumenops tricuspidatus Fabricius）是我國長江流域和黃河流域棉區(qū)捕食性天敵優(yōu)勢種之一，其多在棉株嫩頭、花蕾上游獵，對棉鈴蟲和棉蚜等多種害蟲均有較強(qiáng)的捕食作用[9]。

近年來，有關(guān)轉(zhuǎn)基因作物對非靶標(biāo)害蟲的影響報(bào)道較多[10～12]，對害蟲天敵報(bào)道較少，主要涉及水稻和玉米對瓢蟲、草蛉、赤眼蜂、鈍綏螨、絨繭蜂和擬環(huán)紋豹蛛等[13～16]，轉(zhuǎn)基因棉對蜘蛛影響報(bào)道則更少[16]。研究顯示，粉舞蛛取食棉蚜和T紋豹蛛取食白粉虱后發(fā)育和存活沒有受到顯著的影響[13，16]。鑒于此，本試驗(yàn)以轉(zhuǎn)基因棉田和常規(guī)棉田非目標(biāo)害蟲棉蚜蟲室內(nèi)飼喂三突花蛛，觀察其生物學(xué)特性和捕食行為，測定蜘蛛體內(nèi)抗氧化酶活性變化，揭示Bt毒蛋白對天敵影響的深層機(jī)理，為食物鏈各營養(yǎng)級的物質(zhì)流的安全性評價(jià)和發(fā)揮害蟲生物防治提供參考依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 供試棉花、害蟲及蜘蛛 （1）供試棉花：轉(zhuǎn)雙價(jià)棉（轉(zhuǎn)Cry1Ac+CpTI棉）、轉(zhuǎn)Bt棉（中棉所32）和常規(guī)棉（中棉所23），由河南農(nóng)科院提供。（2）供試害蟲：棉蚜（Aphis gossypii Glover），分別采自河南農(nóng)科院試驗(yàn)田。（3）供試蜘蛛：三突花蛛（Misumenops tricuspidatus Fabricius），成蛛由湖北大學(xué)蛛形研究所鑒定，采自河南新野多年棉田。