转Bt基因水稻对稻纵卷叶螟幼虫体内三种保护酶活性的影响

用转Cry1Ab/Cry1Ac基因水稻的叶片饲喂稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis (Guenée)幼虫,采用酶活力测定方法研究了转基因水稻对稻纵卷叶螟幼虫体内3种保护酶（SOD,CAT和POD）活性的影响。结果表明：取食转基因水稻叶片4 h后,幼虫体内SOD酶活性比对照提高了91.5%,与对照有显著差异;36 h后活性达到最大值,但与对照差异不显著。取食转基因水稻叶片24 h后,幼虫体内CAT酶活性达到最大值且高于对照,但与对照差异不显著;48 h后酶活性受到显著抑制,与对照差异显著。取食转基因水稻叶片12 h后,幼虫体内POD酶活性达到最大值,与对照差异不显著;48 h后酶活性逐渐下降达到最小值,比对照下降68.05%。实验同时测定了幼虫体内及其粪便中Bt毒蛋白含量的变化,结果表明取食转基因水稻叶片12 h后,随着大量取食进入体内的毒蛋白随粪便排出,幼虫体内的毒蛋白含量一直低于粪便中的含量,且在24 h时两者差异达到最大。由于Bt毒蛋白在幼虫体内的积累,扰乱了稻纵卷叶螟幼虫体内SOD,CAT和POD 3种保护酶的动态平衡,使虫体内自由基的清除遇到障碍,从而对其产生毒害作用。     

几种昆虫体内保护酶系统活力的研究

菜粉蝶(Pieris rapae)体内存在着超氧物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶POD)等保护酶系统,SOD活力水平与虫龄关系密切。溴氰菊酯处理菜粉蝶后10分钟,SOD、CAT及POD的活力水平均高于正常虫体。溴氰菊酯处理褐边绿刺蛾 (Parasa consocia) 和褐刺蛾 (Thoseapastornata)后,中毒的虫体内SOD及CAT活力随着中毒程度加重而逐渐上升,接近死亡时又急剧下降;未中毒的活虫体内SOD及CAT活力水平比对照活虫为高,表明与昆虫耐药性有关。在褐边绿刺蛾和褐刺蛾体内未测得POD。     

Cry1Ab蛋白对稻纵卷叶螟幼虫体内三种保护酶活性的影响

室内采用酶活力测定方法研究转B t基因水稻表达的Cry1Ab蛋白对稻纵卷叶螟幼虫体内3种保护酶(AChE、SOD和CAT)活性的影响。结果表明,用转B t基因水稻处理稻纵卷叶螟幼虫,饲喂4 h、36 h后,其体内AChE活力分别比对照增加了52.09%、128.51%,并且都极显著(P<0.01)高于对照组;取食转基因水稻叶片4 h后,幼虫体内SOD酶活性比对照提高了91.5%,与对照有显著差异;36 h后活性达到最大值,但与对照差异不显著。取食转基因水稻叶片24 h后,幼虫体内CAT酶活性达到最大值且高于对照,但与对照差异不显著;48 h后酶活性受到显著抑制,与对照差异显著。同时,测定了幼虫体内及其粪便中Cry1Ab蛋白含量的变化,结果表明,取食转基因水稻叶片12 h后,进入体内的Cry1Ab蛋白随粪便排出,幼虫体内的Cry1Ab蛋白含量一直低于粪便中的含量,且在24 h时两者差异达到最大。由于Cry1Ab蛋白在幼虫体内的积累,扰乱了稻纵卷叶螟幼虫体内AChE、SOD和C AT保护酶的动态平衡,使虫体内自由基的清除遇到障碍,从而对其产生毒害作用。     

转Bt基因抗虫玉米对亚洲玉米螟幼虫几种主要酶系活性的影响

研究了表达Cry1Ab杀虫蛋白的转Bt基因抗虫玉米对亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis (uenée) 幼虫解毒酶、保护酶和中肠蛋白酶活性的影响,测定比较了取食转Bt基因玉米后幼虫体内α-乙酸萘酯酶、乙酰胆碱酯酶、谷胱甘肽S-转移酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、中肠总蛋白酶、类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶的活力。结果表明,取食转Bt基因玉米48 h后亚洲玉米螟幼虫体内的α-乙酸萘酯酶、谷胱甘肽S转移酶活力明显低于对照;而乙酰胆碱酯酶活力显著高于对照,在取食48 h、60 h和72 h的活力分别是对照的2.00、1.50和2.50倍。保护酶系、中肠总蛋白酶、弱碱性类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶的活性在取食48 h后明显受到抑制;但强碱性类胰蛋白酶的活性显著高于对照,取食48 h、60 h和72 h的活力分别是对照的4.00、1.67和1.33倍。乙酰胆碱酯酶和强碱性类胰蛋白酶可能与亚洲玉米螟对Bt的抗性有关。     

转基因水稻表达的Bt蛋白对拟环纹豹蛛（Pardosa pseudoannulata）体内保护酶活性的影响

把取食24h的转Cry1Ab／Cry1Ac基因水稻叶片的稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis（Guenée）幼虫,分别喂养拟环纹豹蛛3天、6天、9天、12天后,采用酶活力测定方法探究了转基因水稻表达的Bt蛋白对拟环纹豹蛛体内3种保护酶（SOD、POD和CAT）活性的影响。结果表明：就整体来看,实验期间处理组蜘蛛体内3种保护酶（SOD、POD和CAT）的活性均受到Bt蛋白的影响,且前期3种保护酶活性均表现不同程度的被抑制,明显低于对照组。在实验过程中,SOD活性随着处理时间的增加而逐渐增强,至处理第9天时达到最大值;同时处理组POD、CAT活性也随着处理时间的增加而增强,实验初期（前6天）均显著低于对照组,而至第9天则均高于对照组。由此可见,Bt基因在水稻体内所表达的Bt蛋白能够沿食物链传递至次级消费者,并且在一定程度上对次级消费者产生影响。     

玫烟色棒束孢侵染对小菜蛾幼虫体内不同酶活的影响

在实验室条件下,测定了昆虫病原真菌玫烟色棒束孢Isaria fumosorosea的侵染对小菜蛾Plutella xylostella3龄幼虫体内酚氧化酶(PO)和不同抗氧化酶类,包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢(CAT)及谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)活力的变化。结果表明,玫烟色棒束孢侵染小菜蛾3龄幼虫后,体内PO、SOD、POD、CAT和GSTs活力均受到明显的影响。其中感病小菜蛾幼虫体内的PO活力始终高于同期未感染的小菜蛾幼虫,当接菌40h时,酚氧化酶活力达到最大37.4U/g,为对照的2.6倍,而SOD、POD、CAT和GSTs活力在感病前期明显高于对照,接菌40–48h各种酶活力均达到最大,当接菌56h酶活力开始下降,64h时酶活力均明显低于对照。可见玫烟色棒束孢的侵染严重干扰了小菜蛾幼虫体内正常的生理活动。     

转cry1Ab/cry1Ac基因水稻对大螟幼虫体内三种保护酶活性的影响

为阐明转cry1Ab/cry1Ac基因水稻对大螟Sesamia inferens (Walker)作用的生理生化机制, 本研究用转cry1Ab/cry1Ac基因水稻茎秆饲喂大螟3龄和5龄幼虫, 采用酶活性测定方法研究了取食转Bt水稻对大螟幼虫体内3种保护酶SOD(superoxide dismutase)、 CAT(catalase)和POD(peroxidase)活性的影响。结果表明, 大螟3龄幼虫在取食转基因水稻24 h后SOD活性与对照相比提高了43.44%, 48 h后降至最低值; 在取食24 h后POD值达到最高值, 其酶活性比对照升高了29.22%, 最终在取食48 h后降至最低值, 并显著低于对照; 在取食转基因水稻4 h后, CAT活性升高了30.33%, 在取食48 h后, 与对照相比, CAT活性降低了27.01%; 5龄幼虫取食4 h后SOD活性显著高于对照水平, 36 h后降至最低值, 与对照相比, 活性下降了31.62%; 在取食8 h后POD活性达到最高值, 与对照相比, 升高了73.20%, 36 h后酶活性降至最低值; 在取食之初4 h CAT活性达到最高值, 与对照相比, 其值升高了75.73%, 在取食48 h后, 其活性与对照相比减少了7.55%。3龄幼虫与5龄幼虫相比, 对Bt的抗性水平较低, 自身防卫能力较差。结果说明, 在取食初期, 试虫体内保护酶活性升高, 以抵御Bt毒蛋白对虫体的伤害作用, 随着取食时间的延长, 保护酶活性迅速降低, 从而干扰虫体正常的代谢过程, 导致虫体出现中毒症状, 致使昆虫死亡。     

麦红吸浆虫滞育发生和解除过程中保护酶活力动态

采用保护酶活性测试盒分别测定了麦红吸浆虫滞育前、滞育期及滞育解除后过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）等3种保护酶的活力.结果表明：幼虫从老熟到进入滞育的初期,3种保护酶的活力均呈下降趋势.滞育年周期中,SOD和CAT活力对环境温度的反应相同,即低温促进其活力升高,高温导致其活力下降;POD活力与环境温度和滞育发育有关;整个滞育期间,裸露幼虫和结茧幼虫3种保护酶的活力随季节变化趋势相同,但同期的裸露幼虫活力略高于结茧幼虫;不同滞育年限幼虫3种保护酶的活力差异不显著.滞育解除后,3种保护酶的活力均随生长发育进程逐渐升高.     

CO_2倍增和转Bt水稻对二化螟幼虫的生理影响

通过开顶式气室研究了CO2浓度倍增(750vs.375μL/L)对取食转Bt水稻及其对照亲本秀水11的二化螟Chilo suppressalis(Walker)幼虫体内代谢酶乙酰胆碱酯酶(AChE)和保护酶(超氧化物歧化酶SOD、过氧化物酶POD和过氧化氢酶CAT)活力的影响,以期明确该类害虫对大气CO2浓度升高及转Bt水稻的生理响应。研究结果表明:(1)AChE受CO2浓度水平影响显著,与对照CO2处理相比,高CO2条件下该酶活力显著降低;(2)高CO2水平及水稻中Bt毒素蛋白的存在均会导致二化螟幼虫体内POD活力显著降低,SOD初期活力显著升高,但不能维持较长时间,CAT活力表现为先升后降的特点;(3)当受到水稻品种、CO2浓度水平和取食时间的综合影响时,以上代谢酶和保护酶活力会发生显著变化。短时间内二化螟幼虫可通过体内以上生理代谢调节减缓受CO2浓度升高和水稻中Bt毒素蛋白的不利影响,但长时间环境胁迫下这种应对不利环境的响应机制将会失去作用,最终导致种群适合度的降低。     

Cry1Ac杀虫蛋白对粘虫中肠几种酶活性的影响

为阐明Bt杀虫蛋白对次要靶标害虫粘虫Mythimna separata (Walker) （鳞翅目： 夜蛾科）的生理学影响, 本研究分析比较了粘虫高龄幼虫在室内取食低剂量Cry1Ac杀虫蛋白6, 12, 24和36 h后, 其体内主要的解毒酶（酯酶和谷胱甘肽-S-转移酶）、 保护酶（超氧化物歧化酶、 过氧化氢酶和过氧化物酶）和中肠蛋白酶（总蛋白酶、 强碱性类胰蛋白酶、 弱碱性类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶）等活性的变化。结果表明, 取食Cry1Ac杀虫蛋白后, 粘虫幼虫体内相关酶活力呈现不同的变化趋势： （1）酯酶、 谷胱甘肽-S-转移酶、 过氧化物酶(POD)、 类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶活力较对照显著降低（P<0.05）; （2）超氧化物歧化酶(SOD) 活力较对照显著升高（P<0.05）; （3）过氧化氢酶(CAT) 活力于6, 12和24 h显著低于对照（P<0.05）, 36 h时显著高于对照（P<0.05）。结果提示Cry1Ac杀虫蛋白主要通过抑制粘虫幼虫中肠解毒酶和蛋白酶的活性, 扰乱SOD, CAT 和POD 3种保护酶的动态平衡而干扰幼虫的正常生理代谢, 从而起到毒杀粘虫的作用。     

Effect of bacterial infection on antioxidant activity and lipid peroxidation in the midgut of Galleria mellonella L. larvae (Lepidoptera, Pyralidae)

Bacillus thuringiensis is one of the most widely used sources of biorational pesticides, as well as a key source of genes for transgenic expression to provide pest resistance in plants. In this study the effect of Bacillus thuringiensis ssp. galleriae (Bt) infection on the activity of superoxide dismutase (SOD), glutathione S-transferase (GST), catalase (CAT), concentrations of oxidated and reduced thiols (RSSR/RSH) and malondialdehyde (MDA) was tested in the midgut of Galleria mellonella larvae. We found that Bt infection resulted in increased activities of SOD, GST, malondialdehyde and RSSR/RSH ratio the first day after inoculation. However, catalase activity decreased on the first and following days after bacterial infection by Bt. Our results confirm the hypothesis that Bt infection increases the level of oxidative stress in the larval midgut. In light of this study, it seems possible that oxidative damage contributes to cell death in the midgut during bacteriosis.     

Effect of pyramiding Bt and CpTI genes on resistance of cotton to Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae) under laboratory and field conditions

Transgenic cotton (Cossypium hirsutum L.) varieties, adapted to China, have been bred that express two genes for resistance to insects, the CrylAc gene from Bacillus thuringiensis (Berliner) (Bt), and a trypsin inhibitor gene from cowpea (CpTI). Effectiveness of the double gene modification in conferring resistance to cotton bollworm, Helicoverpa armigera (Hübner) (Lepidoptera: Noctuidae), was studied in laboratory and field experiments. In each experiment, performance of Bt+CpTI cotton was compared with Bt cotton and to a conventional nontransgenic variety. Larval survival was lower on both types of transgenic variety, compared with the conventional cotton. Survival of first-, second-, and third-stage larvae was lower on Bt+CpTI cotton than on Bt cotton. Plant structures differed in level of resistance, and these differences were similar on Bt and Bt + CpTI cotton. Likewise, seasonal trends in level of resistance in different plant structures were similar in Bt and Bt+CpTI cotton. Both types of transgenic cotton interfered with development of sixth-stage larvae to adults, and no offspring was produced by H. armigera that fed on Bt or Bt+CpTI cotton from the sixth stage onward. First-, second-, and third-stage larvae spent significantly less time feeding on transgenic cotton than on conventional cotton, and the reduction in feeding time was significantly greater on Bt+CpTI cotton than on Bt cotton. Food conversion efficiency was lower on transgenic varieties than on conventional cotton, but there was no significant difference between Bt and Bt+CpTI cotton. In 3-yr field experimentation, bollworm densities were greatly suppressed on transgenic as compared with conventional cotton, but no significant differences between Bt and Bt+CpTI cotton were found. Overall, the results from laboratory work indicate that introduction of the CpTI gene in Bt cotton raises some components of resistance in cotton against H. armigera, but enhanced control of H. armigera under field conditions, due to expression of the CpTI gene, was not demonstrated.     

菜青虫感染玫烟色拟青霉后血淋巴蛋白质含量及几种保护酶活力的变化

对玫烟色拟青霉Paecilomyces fumosoroseus侵染3、4龄菜青虫Pieris rapae后,其血淋巴中蛋白质含量、体内保护酶及谷胱甘肽S-转移酶活力进行了研究。结果表明,感病的3、4龄菜青虫血淋巴中蛋白质含量明显低于同期未感染的幼虫;感病虫体内超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶的活力发生了不同程度的改变,其中对3龄菜青虫体内酶活力的影响比4龄幼虫大。此外被侵染的3、4龄菜青虫体内谷胱甘肽S-转移酶活力在感病前期显著高于同期未感染的菜青虫,而在感病后期明显低于同期未感染的菜青虫。     

家蚕感染蛹虫草后的生理生化变化

蛹虫草分生孢子侵染5龄家蚕Bombyx mori后,家蚕血淋巴中总糖、海藻糖、蛋白质和甘油酯含量均有不同程度的下降,其中甘油酯含量下降最为明显。海藻糖酶活性在侵染初期也明显降低。接种后家蚕体内的保护酶超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性也有较大变化,其中超氧化物歧化酶活性上升最为明显,在4日内由441.841 U/mL升至601.255 U/mL。     

大豆胰蛋白酶抑制剂和防御信号物质对斜纹夜蛾幼虫保护酶的影响

以广食性害虫斜纹夜蛾为研究对象,连续6代自二龄或三龄开始用含有大豆胰蛋白酶抑制剂(soybean trypsin inhibitor,SBTI)的人工饲料喂养幼虫,饲养至五龄时测定SBTI对幼虫保护酶的影响。结果表明,SBTI抑制斜纹夜蛾幼虫SOD、CAT活性,随着饲养代数的增加,SBTI的抑制效果降低;SBTI可显著升高斜纹夜蛾幼虫POD活性。预先接触外源植物防御信号物质茉莉酸甲酯和水杨酸甲酯48h均可显著影响斜纹夜蛾幼虫体内保护酶SOD、POD、CAT活性,且可显著减缓SBTI对斜纹夜蛾幼虫SOD、POD、CAT活性的作用效果。表明,斜纹夜蛾取食SBTI后能够调节自身的保护酶系统,逐步适应蛋白酶抑制剂的毒害,而预先接触植物防御信号物质可增强其对植物防御蛋白的适应能力。