转Cry1Ac+Cry2Ab棉对棉铃虫的控制作用及对天敌捕食烟粉虱功能反应的影响

文章以转Cry1Ac基因棉(中棉所41)和常规棉(中棉所49)为对照,研究了转Cry1Ac+Cry2Ab基因棉(639020)在棉花生长的关键时期——蕾期(二代棉铃虫发生期)、花期(三代棉铃虫发生期)和花铃期(四代棉铃虫发生期)对棉铃虫的控制作用,同时研究了639020棉田主要捕食性天敌(中华草蛉幼虫、龟纹瓢虫、小花蝽和草间小黑蛛)对烟粉虱的捕食功能,明确了639020棉花在生长的关键时期对棉铃虫的控制效果及对棉田主要捕食性天敌捕食功能反应的影响。结果表明,639020棉花对二代和三代棉铃虫具有良好的控制作用,抗虫性分别比中棉所41提高了52.85%和16.22%,其中前者差异达显著水平,后者差异不显著。在棉花蕾期、花期和花铃期,639020棉田棉铃虫落卵量都比中棉所41棉田和中棉所49棉田低(除二代棉铃虫发生期);棉铃虫幼虫数量都极显著低于常规棉,且都低于防治指标,但与中棉所41棉田无显著差异。639020棉田中华草蛉、龟纹瓢虫、小花蝽和草间小黑蛛对烟粉虱的捕食功能与中棉所41棉田和常规棉田相比无显著变化。研究结果以期为新型转基因棉花环境安全性研究及其外源基因的抗虫遗传效应和生产应用前景进行安全性评价。     

棉田动物群落动态及天敌与害虫种群之间的关系

通过对棉田动物群落动态及天敌与害虫种群之间关系的系统研究,得出：l）棉田生物多样性指数越大,群落稳定性越高;2）龟纹瓢虫与棉蚜种群数量之间极相关,草间小黑株与棉蚜种群之间有相关关系,棉蚜及龟纹瓢虫种群增长为指数增长;3）棉蚜及其多种天敌在水平分布上均为聚集格局;4）棉蚜、龟纹瓢虫及草间小黑蛛在垂直分布上均为聚集格局,龟纹瓢虫对棉蚜聚集场所具有追随跟踪攻击作用．     

转Cry1Ac+Cry2Ab棉花生长势及其对棉田节肢动物物种丰富度的影响

【背景】转基因棉花在商业化种植之前,必须评价其环境安全性。其中新型棉花材料的生存竞争能力和对物种丰富度的影响是评价的重要内容。【方法】以转Cry1Ac＋Cry2Ab基因棉为试验材料,转Cry1Ac棉花中棉所41和非转基因棉花中棉所49为对照品种,分别于2014年5~9月对棉花株高、主茎叶片数、叶绿素含量、比叶面积、果枝数、蕾铃数等生长参数进行比较,同时对二代、三代和四代棉铃虫发生期棉田物种丰富度进行系统调查。【结果】转Cry1Ac＋Cry2Ab棉花的生长势与转Cry1Ac棉花和非转基因棉花基本相当,没有表现出明显的竞争优势;产量构成参数在成铃和脱落等方面比非转基因棉表现出良好的优势。对棉田节肢动物物种丰富度的影响表明,转Cry1Ac＋Cry2Ab棉花对靶标害虫棉铃虫具有良好的控制效果,对主要刺吸性害虫棉蚜、棉蓟马、烟粉虱、绿盲蝽与天敌龟纹瓢虫、草间小黑蛛、草蛉和小花蝽等的种群丰富度在个别时期有所影响,但总体上与转Cry1Ac棉田和非转基因棉田没有显著性差异。【结论与意义】转Cry1Ac＋Cry2Ab棉花无竞争优势,但目标性状优势较好;对棉田节肢动物物种丰富度无明显影响。研究结果为新型转Cry1Ac＋Cry2Ab棉花对棉田环境安全方面的研究进一步补充了内容,为转基因棉花的环境安全评价提供科学数据。     

棉蚜及其捕食性天敌时空生态位研究

研究结果表明,棉蚜的时间生态位宽度较小而空间生态位宽度较大,说明棉蚜种群的发生有高峰期明显和全株为害的特点．棉蚜的时动空间生态位宽度与种群密度无相关性,说明棉蚜的为害较复杂．捕食性天敌中草间小黑蛛和龟纹瓢虫的时空生态位宽度较大,说明它们发生期较长、分布范围较广．八斑球腹蛛和龟纹瓢虫与棉蚜的时间生态位重叠度较大,八斑球腹蛛和草间小黑蛛与棉蚜的空间生态位重量度较大．与棉蚜的时间×空间生态位重叠度,八斑球腹蛛＞龟纹瓢虫＞草间小黑蛛＞其它天敌合计＞三色长蝽＞三突花蛛＞小花蝽,这一结果同棉蚜与捕食性天敌数量的关联度大小排序相一致,表明捕食性天敌与棉蚜的时间同步和空间同线性与天敌的捕食作用密切相关．     

转Cry1Ac+CpTI基因棉对棉田害虫及其天敌种群动态的影响

002年在河北省南皮县对转Cry1Ac+CpTI基因棉（SGK321）棉田害虫及其天敌种群动态的研究结果表明,SGK321棉田及其亲本对照棉（石远321）棉田的害虫和捕食性天敌的种类基本相同,但数量差异较大。但在5月23日至9月16日的24次调查中,SGK321棉田的5 种主要害虫棉铃虫、棉蚜、绿盲蝽、棉粉虱、小绿叶蝉的总数量分别较其亲本石远321棉田降低89.5%、64.5%、21.8%、15.6%和33.7%。SGK321棉田龟纹瓢虫和中华草蛉的种群总数量分别比石远321棉田增高34.0%和9.1%,但异色瓢虫、小花蝽、异须盲蝽、蚜茧蜂和蜘蛛类的种群数量分别降低28.6%、6.5%、43.1%、44.7%和14.0%。主要害虫和天敌种群动态的监测表明,棉蚜、小绿叶蝉和棉粉虱的发生高峰期分别为7月中下旬,8月下旬至9月中旬,8月下旬至9月上、中旬。在三者的高峰期内,SGK321棉田的种群数量基本上低于对照田。龟纹瓢虫的发生高峰期为7月上旬到8月上、中旬,且SGK321棉田的种群数量高于对照田。研究表明, SGK321在对棉铃虫具有很好抗性的同时,对棉蚜、棉粉虱、绿盲蝽、小绿叶蝉等非靶标害虫的发生也有一定的抑制作用;SGK321棉田龟纹瓢虫和中华草蛉的种群数量增加,其他主要天敌的数量则有所降低,表明SGK321对某些天敌种类的种群动态存在不利影响。     

石榴园棉蚜及其天敌之间的关系

采用灰色系统分析方法,分析了对主要害虫棉蚜及其天敌日捕食总量之间关联度,结果表明,棉蚜群落中与其关联度较高的天敌种类依次为肖蛸蛛(0．8607)、中华草蛉(0．8058)、八斑球腹蛛(0．7989)、异色瓢虫(0．7881)和大草蛉(0．7758),与理想天敌日捕食总量间关联度较高的天敌种类为草间小黑蛛(0.8975)、智利小绥螨(0．8132)、龟纹瓢虫(0.7806)和大草蛉(0．7669);与天敌数量间关联度较高的天敌依次为草间小黑蛛(0．8482)、中华草蛉(0．7533)、肖蛸蛛(0．7532)、八斑球腹蛛(0．7411)和大草蛉(0．7116),与理想天敌数量间关联度较高的为草间小黑蛛(0．8461)、智利小绥螨(0．7325)、龟纹瓢虫(0．6983)、大草蛉(0．6815)和中华草蛉(0．6757)．棉蚜垂直生态位和水平生态位的重迭值均>0．9567的天敌有草间小黑蛛、大草蛉和肖蛸蛛;时间生态位重迭值>0．4020的天敌有草间小黑蛛、大草蛉和肖蛸蛛,表明草间小黑蛛、大草蛉、肖蛸蛛等为棉蚜主要天敌优势种。     

不同播期辣椒和番茄上烟粉虱成虫与捕食性天敌之间的关系

为了科学施药,合理利用和保护自然天敌进行烟粉虱的综合防治,用灰色系统分析方法、生态位分析方法和空间格局聚集强度指标分析方法,对春、秋两季辣椒和番茄田烟粉虱成虫及其主要捕食性天敌在数量、时间、空间格局等方面进行分析,结果表明:辣椒和番茄田烟粉虱成虫的捕食性天敌依次是粽管巢蛛、八斑球腹蛛、草间小黑蛛和小花蝽,两季辣椒田烟粉虱成虫的种群数量差异极显著(t=7.9063,t>t0.01).两季辣椒田中,八斑球腹蛛、异色瓢虫、粽管巢蛛、草间小黑蛛和龟纹瓢虫差异极显著(t>t0.01),锥腹肖蛸差异显著(t>t0.05).棚内天敌种类和数量较少.秋-冬季番茄田烟粉虱成虫数量显著高于辣椒田(t=2 4564,t>t0.01),而春-夏季两种作物上烟粉虱成虫种群数量没有明显差异,t=1.4628,t＜t0.05).     

影响棉蚜种群数量的优势种天敌的灰色系统分析

对1983、1984、1986、1988、1994和1995年6年棉花铃期以前棉蚜种群数量与其天敌种群数量以及各种天敌的捕食量,利用灰色系统理论和方法,研究天敌的日捕食总量和棉蚜种群数量的追随关系,并分析各种天敌与理想优势种天敌之间的联系程度,结果表明,龟纹瓢虫是棉蚜的主要天敌,其次是大草蛉,第三是八斑球腹蛛和草间小黑蛛.     

茶园4种半翅目主要害虫与其捕食性天敌的关系

为了科学施药,合理利用和保护天敌进行假眼小绿叶蝉、通草粉虱、黑刺粉虱和茶蚜的综合防治,用灰色系统分析方法,生态位分析方法和空间格局聚集强度指标分析方法对潜山县茶园4种半翅目主要害虫与其捕食性天敌在数量、时间、空间格局等方面进行分析,评判出害虫的主要天敌,与假眼小绿叶蝉数量上跟随关系密切的天敌是三突花蟹蛛、斑管巢蛛、鞍型花蟹蛛、茶色新圆蛛和八点球腹蛛;时间上是三突花蟹蛛、斑管巢蛛、鞍型花蟹蛛、八点球腹蛛和茶色新圆蛛;空间上是三突花蟹蛛、斑管巢蛛、草间小黑蛛、八点球腹蛛和茶色新圆蛛;把与假眼小绿叶蝉在数、时、空方面参数大小的序号积加,和最小的即是第一位天敌,其综合排序得出假眼小绿叶蝉的主要捕食性天敌依次是三突花蟹蛛、斑管巢蛛、八点球腹蛛、茶色新圆蛛和鞍型花蟹蛛。与通草粉虱数量上跟随关系密切的天敌是锥腹肖蛸、日本球腹蛛、草间小黑蛛、龟纹瓢虫和八点球腹蛛;时间上是龟纹瓢虫、锥腹肖蛸、草间小黑蛛、八点球腹蛛和日本球腹蛛;空间上是八点球腹蛛、草间小黑蛛、龟纹瓢虫、异色瓢虫和三突花蟹蛛;把与通草粉虱在数、时、空方面参数大小的序号积加,综合排序得出通草粉虱的是龟纹瓢虫、草间小黑蛛、八点球腹蛛、锥腹肖蛸和异色瓢虫。与黑刺粉虱数量上跟随关系密切的天敌是草间小黑蛛、锥腹肖蛸、八点球腹蛛、异色瓢虫和鞍型花蟹蛛;时间上是草间小黑蛛、八点球腹蛛、锥腹肖蛸、异色瓢虫和斑管巢蛛;空间上是八点球腹蛛、草间小黑蛛、异色瓢虫、锥腹肖蛸和龟纹瓢虫;把与黑刺粉虱在数、时、空方面参数大小的序号积加,综合排序得出黑刺粉虱的是八点球腹蛛、草间小黑蛛、锥腹肖蛸、异色瓢虫和斑管巢蛛。与茶蚜数量上跟随关系密切的天敌是异色瓢虫、日本球腹蛛、草间小黑蛛、鞍型花蟹蛛和八点球腹蛛;时间上是日本球腹蛛、草间小黑蛛、鞍型花蟹蛛和茶色新圆蛛;空间上是异色瓢虫、草间小黑蛛、、八点球腹蛛、茶色新圆蛛和鞍型花蟹蛛;把与茶蚜在数、时、空方面参数大小的序号积加,综合排序得出茶蚜的是异色瓢虫、日本球腹蛛、草间小黑蛛、鞍型花蟹蛛和茶色新圆蛛。4种害虫种群聚集均数λ均大于2,其聚集是害虫本身原因造成的,天敌的种群聚集均数λ均小于2,其聚集是环境因子所致。     

忍冬害虫及其天敌群落的定量分析

【目的】明确泰安地区忍冬害虫与天敌的群落数量特征,为忍冬害虫的防治及其天敌的保护利用提供科学理论依据。【方法】于2017年和2018年对忍冬害虫及其天敌进行了系统抽样调查,基于害虫及其天敌的数量信息,对调查数据进行了群落主成分分析、典型相关分析和有序样本最优分割。【结果】通过主成分分析,明确了不同时期起主要作用的害虫及其天敌种类,主要害虫有胡萝卜微管蚜Semiaphis heraclei、棉蚜Aphis gossypii、烟粉虱Bemisia tabaci、金银花尺蠖Heterolocha jinyinhuaphaga和金银花叶蜂Argesimiles等,天敌主要有龟纹瓢虫Propylaeajaponica、异色瓢虫Harmoniaaxyridis、三突伊氏蛛Ebrechtella tricuspidata、黄褐新园蛛Neoscone doenitzi、鞍形花蟹蛛Xysticus ephippiafus、食虫蝽类、捕食螨类和食蚜蝇类等。典型相关分析体现出主要害虫及其天敌类群之间存在显著相关性（P<0.01）,食蚜蝇类、瓢虫类和草蛉类与蚜虫类（胡萝卜微管蚜）相关程度高;食虫蝽类与鳞翅目害虫（金银花尺蠖）和烟粉虱的相关程度高;蜘蛛类与植食性蝽类、叶蝉类、烟粉虱和鳞翅目害虫的相关程度高;捕食螨类与植食性蝽类、烟粉虱和鳞翅目害虫的相关程度高。有序样本最优分割表明,害虫与天敌群落时间格局均划分为4个时段,不同时段内害虫及其天敌的发生特点有明显差异,对各时段的害虫与相应的天敌进行了分析。【结论】研究结果对忍冬害虫的防治和天敌的保护利用具有重要指导意义。     

转Cry1Ac+Cry2Ab基因棉花主要生化物质含量变化及其对棉田昆虫的影响

【目的】新型转基因棉花在进入大规模商业化应用前,需对其生态环境安全性进行评价;同时,经基因改造的新型转基因抗虫棉花可能影响抗虫棉的次生代谢,进而导致一些综合的生态学效应,致使棉花生理上发生改变,这也是转基因植物安全性评价研究的重要内容。【方法】比较了不同关键时期新型转Cry1Ac+Cry2Ab基因棉花与转Cry1Ac基因棉花和非转基因棉花叶片的鲜重、干重和干鲜比、主要酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)]活性、营养物质(蛋白质、氨态氮、脯氨酸和可溶性糖)和次生代谢产物(棉酚和单宁)含量的差异及其对棉田不同昆虫营养层昆虫个体总数和物种数的影响。【结果】棉花生长的蕾期、花期和花铃期,转Cry1Ac+Cry2Ab基因棉花、转Cry1Ac基因棉花和非转基因棉花叶片的鲜重、干重和干鲜比呈先升高后降低的趋势;SOD和POD活性在花铃期明显升高,CAT、APX和GR活性无显著变化;蛋白质、氨态氮含量无明显变化,脯氨酸和可溶性糖含量均表现为先升高后下降的趋势;棉酚含量在3个时期无显著变化,而单宁含量呈逐渐升高的趋势。3种棉花叶片中干物质积累、主要酶活性、营养物质和次生代谢产物含量均无显著差异;单株大铃数表现为转Cry1Ac+Cry2Ab基因棉花转Cry1Ac基因棉花非转基因棉花,小铃数则表现为转Cry1Ac基因棉花Cry1Ac+Cry2Ab基因棉花非转基因棉花;昆虫群落和害虫亚群落的昆虫个体总数均表现为转Cry1Ac+Cry2Ab基因棉田转Cry1Ac基因棉田非转基因棉田,天敌亚群落昆虫个体总数无显著变化;3种棉田中昆虫群落、害虫亚群落和天敌亚群落的物种数均未发生显著变化。【结论】转Cry1Ac+Cry2Ab基因棉花叶片干物质积累、产量性状、生化物质含量、酶活性在不同生长期表现不同,但上述参数在3种棉花之间无显著差异;且转Cry1Ac+Cry2Ab基因棉花具有较好的抗虫性,能有效降低棉田害虫数量。     

盐碱旱地转基因抗虫棉田昆虫群落多样性

棉花是耐干旱和耐盐碱的经济作物。随着土壤的盐碱化和干旱化, 在人口数量和植棉成本剧增的背景下, 我国黄河流域和长江流域棉花种植面积锐减, 棉花种植被迫向滨海盐碱地和内陆及西北干旱地区转移。本文于2013年和2014年在山东东营滨海盐碱地和河北枣强半干旱轻度盐碱地以非转基因棉(‘中棉所49’)为对照, 以转Bt基因棉(‘中棉所79’)为试验材料, 分别作施农药和不施农药处理, 于每年5月初到9月中旬, 调查取样点棉株及地面上害虫及其天敌的种类和数量, 并分析不同施药处理下转基因和非转基因棉田昆虫群落的生物多样性参数差异。结果表明, 施药和不施药转Bt基因棉田昆虫群落和害虫亚群落昆虫的个体总数均低于非转基因棉田, 其中昆虫群落和害虫亚群落个体数在二者之间差异显著; 转Bt基因棉田昆虫群落和害虫亚群落昆虫的多样性指数和均匀度指数均高于非转基因棉田, 而优势集中性指数均低于非转基因棉田, 但差异均不显著。施药条件下两种棉田的昆虫群落和害虫亚群落昆虫个体总数、多样性指数和均匀度指数均低于不施药棉田, 优势集中性指数均高于不施药棉田, 但转基因棉田和非转基因棉田之间无显著差异。表明转基因抗虫棉在盐碱旱地对棉田靶标害虫具有较好的控制作用, 棉田昆虫群落稳定性较高, 昆虫群落对外界的入侵和干扰缓冲能力强, 而化学农药的使用对昆虫群落杀伤力较大, 容易导致某种昆虫的抗性产生和昆虫群落的不稳定, 但比非盐碱旱地棉田昆虫群落生物多样性低, 棉田生态系统更简单。     

转RRM2基因棉田昆虫群落多样性及其时序动态

为了评价新型转基因棉花在长江生态区对棉田生态环境安全性的影响, 2013-2015年作者以新型转RRM2基因棉花(Gossypium hirsutum)为材料, 以其亲本‘中棉所12’为对照, 在安徽省沿江棉区系统研究了转基因棉田昆虫群落、害虫亚群落和天敌亚群落的结构与组成、个体数量、群落特征参数及其季节性动态变化。结果表明: 转RRM2基因棉田的主要类群组成、优势类群与非转基因棉田没有差异, 但在2013年转RRM2基因棉田棉蚜个体数量显著高于非转基因棉田, 叶螨类、棉铃虫和其他鳞翅目的个体数量显著低于非转基因棉田, 在其他年份没有显著差异; 其他类群的个体数量在两类棉田间没有显著差异。在棉田害虫发生量大的年份, 转RRM2基因棉田的昆虫群落个体数量较非转基因棉田增加, 物种丰富度较非转基因棉田减少, 但差异不显著, 而两类棉田年度间均差异显著。转RRM2基因棉田昆虫群落和害虫亚群落的全生育期多样性指数、均匀度指数和优势集中性指数与非转基因棉田没有显著差异; 其天敌亚群落的三个指数在2013年与非转基因棉田差异显著, 其他年份没有显著差异; 两类棉田年度间差异均不显著。转RRM2基因棉田昆虫群落、害虫亚群落和天敌亚群落个体数量、群落特征参数的时序动态与非转基因棉田较一致, 具季节性波动; 在群落个体数量高峰期, 群落多样性指数和均匀度指数处于低谷, 而优势集中性指数则相反; 昆虫群落、害虫亚群落的季节波动明显, 天敌亚群落的季节性变化较平缓。因此, 转RRM2基因棉花对棉田昆虫群落的结构与组成、群落特征参数及其时序动态没有显著影响, 但在气候适宜年份, 转RRM2基因棉田的害虫发生量可能增大。     

Prevalence of the major pests in transgenic and non-transgenic cotton genotype in response to climatic factors and their impact on yield

Abstract

The incidence of insect pests in cotton crop, such as Bemisia tabaci, Amrasca devastans and Pectinophora gossypiella (PBW) is dependent on climatic factors, such as maximum and minimum temperature, relative humidity and rainfall. Besides, cotton leaf curl disease (CLCuD) is also a major yield-limiting factor in the cotton crop. The results indicated that non-transgenic genotypes were heavily infested by whitefly, whereas jassid infested all genotypes with little difference. The population of whitefly and jassid acquired peak level in the month of July and August on all the genotypes. The correlation studies indicated the negative correlation of jassid, pink bollworm and CLCuD on yield component, whereas whitefly infestation was found positively correlated with CLCuD. Moreover, multivariate regression analysis (MRA) indicated the maximum and minimum temperature impacted the infestation of whitefly and jassid more than other factors, whereas maximum temperature greatly impacted the infestation of PBW in transgenic genotypes.     

转Bt基因棉和转Bt+CpTI双价基因棉对棉田主要害虫及其天敌种群动态的 影响

2002年4～10月,在北京西北旺中国农科院实验园区系统研究了单价转基因棉GK321（CryIAc）和双价转基因棉SGK321CryIAc+CpTI）对棉田主要害虫及其天敌种群动态的影响。试验设三种处理：单价转基因棉田（单价棉田）、双价转基因棉田（双价棉田）和常规对照棉(石远321)田（常规棉田）。在棉花的整个生育期系统调查棉田主要害虫及其天敌的种群数量。结果表明,单、双价棉田棉铃虫的发生数量都显著低于常规棉田;双价棉抗虫性在棉铃虫第2代发生期和单价棉无差异,但第3代发生期双价棉田内棉铃虫幼虫百株累计量比单价棉田减少了36.6%,抗虫性明显优于单价转基因棉。两种转基因棉田内非靶标害虫的发生量明显高于对照棉田的发生量,每种非靶标害虫在双价棉田和单价棉田发生数量多少因种类而异。双价棉田和单价棉田相比,棉蚜、棉叶蝉和棉粉虱的累计发生数量分别减少了33.0%、50.6%和22.7%,前两种差异极显著,后一种差异不显著;棉蓟马和绿盲蝽分别增加了208.9%和18.4%,前者差异显著,后者差异不显著。大多数天敌（包括捕食性和寄生性）在转基因棉田内发生数量显著低于常规棉田的发生数量。双价棉田内的龟纹瓢虫、棉蚜茧蜂和卵形异绒螨比单价棉田分别减少30.4%、42.8%和46.8%,差异均显著;草蛉卵和蜘蛛比单价棉田分别减少20.0%和27.4%,但差异不显著;双价棉田内的中华草蛉和小花蝽分别比单价棉田增加了27.0%和8.9%,前者差异显著,后者差异不显著。所以,单、双价转基因棉相比,对不同天敌的影响差异较大。     

Bt抗虫棉秸秆还田对土壤养分特征的影响

【目的】研究转基因作物秸秆或残茬还田可能对土壤养分特性造成的影响。【方法】以不同抗虫水平Bt棉花和常规棉花(泗棉3号)为研究材料,分别在经过一、二个生长周期后将秸秆机械粉碎后原位还田,40 d后测定分析土壤中Bt蛋白含量及肥力相关的养分含量变化。【结果】Bt棉秸秆还田后,所有品种棉花土壤中Bt蛋白含量与还田前无显著增加,且转Bt基因棉与非转基因棉还田对土壤Bt蛋白含量的影响并无显著差异。同时,棉秸秆还田可显著提高土壤有机质、速效磷、碱解氮、速效钾、全氮、全磷和全钾含量,提升土壤pH值;增加幅度在不同抗虫水平Bt棉花间及与非转基因常规棉花品种间皆无显著性差异。【结论】秸秆还田对土壤肥力的提升与Bt棉的抗虫水平无关。“转Bt基因”不成为Bt棉秸秆还田提高土壤肥力的限制性因素,其秸秆还田不会对土壤肥力质量产生负面影响,可使土壤养分含量增加,有效提升土壤肥力。秸秆原位还田简单、无害又提升肥力,有条件作为转Bt基因植物秸秆无害化处理的理想方式。     

Cry2Ab蛋白对龟纹瓢虫的安全性研究

【目的】转基因作物对非靶标昆虫的影响是转基因作物环境安全评价的重要内容,研究Cry2Ab蛋白对龟纹瓢虫的影响,对转基因作物的环境安全评价具有重要意义。【方法】采用实验动物学、分子生物学等方法,研究Cry2Ab蛋白对龟纹瓢虫发育历期、成虫体重、雌雄比例及体内氨基酸种类和含量的影响。【结果】与蔗糖对照组相比,Cry2Ab蛋白对龟纹瓢虫不同龄期的发育历期、成虫体重和雌雄比例均无明显差异,对体内氨基酸种类和含量也没有显著差异。【结论】Cry2Ab蛋白对龟纹瓢虫的生长发育及代谢无显著影响。     

Detection of Bemisia tabaci remains in predator guts using a sequence-characterized amplified region marker

Bemisia tabaci (Gennadius) (Homoptera: Aleyrodidae) B biotype is an invasive species (biotype) in China. In order to understand the role that native natural enemies might play in its control, techniques were developed for detecting B. tabaci DNA within the gut of predators. A species-specific DNA fragment, ca. 350 bp, was identified by random amplified polymorphic DNA analysis. This fragment was absent in other closely related or co-occurring prey species, cotton, and other select predator species. After cloning and sequencing the fragment, one pair of sequence-characterized amplified region (SCAR) primers was developed, which amplified a single band of 240 bp. Specificity tests performed with the primers showed the presence of the 240-bp band for B. tabaci in all developmental stages and both sexes, in adult Propylaea japonica (Thunberg) (Coleoptera: Coccinellidae) fed on B. tabaci nymphs in the laboratory, and in predators collected in cotton fields. Following consumption of a single red-eyed B. tabaci nymph, prey DNA was detectable in 100% of P. japonica at t = 0, decreasing to 20% after 12 h of digestion, and no B. tabaci DNA detected at t = 24 h. In total, we analyzed the gut contents of 185 field-collected predators, representing four different orders. All nine field-collected predator species (namely, P. japonica, Harmonia axyridis, Scymnus hoffmanni, Coccinella septempunctata, Orius sauteri, Chrysopa pallens, Chrysopa formosa, Erigonnidium graminicolum, and Neoscona doenitzi) contained DNA from B. tabaci and are assumed predators of this pest insect. Overall, the B. tabaci was eaten by more than 50% of field-collected predator individuals, including larvae of the coccinellids (P. japonica and H. axyridis) and lacewings (C. pallens and C. formosa) and adults of O. sauteri and the spiders (E. graminicolum and N. doenitzi). There was a trend of a higher percentage of larval than adult coccinellids and lacewings that preyed on B. tabaci in the field. This study provides a framework for the future use of molecular gut content analysis in arthropod conservation ecology and food web research, with considerable potential for quantifying threats to invasive or endemic pest species in China and elsewhere.     

Transgenic plants expressing the AaIT/GNA fusion protein show increased resistance and toxicity to both chewing and sucking pests

The adoption of pest‐resistant transgenic plants to reduce yield losses and decrease pesticide use has been successful. To achieve the goal of controlling both chewing and sucking pests in a given transgenic plant, we generated transgenic tobacco, Arabidopsis, and rice plants expressing the fusion protein, AaIT/GNA, in which an insecticidal scorpion venom neurotoxin (Androctonus australis toxin, AaIT) is fused to snowdrop lectin (Galanthus nivalis agglutinin, GNA). Compared with transgenic tobacco and Arabidopsis plants expressing AaIT or GNA, transgenic plants expressing AaIT/GNA exhibited increased resistance and toxicity to one chewing pest, the cotton bollworm, Helicoverpa armigera. Transgenic tobacco and rice plants expressing AaIT/GNA showed increased resistance and toxicity to two sucking pests, the whitefly, Bemisia tabaci, and the rice brown planthopper, Nilaparvata lugens, respectively. Moreover, in the field, transgenic rice plants expressing AaIT/GNA exhibited a significant improvement in grain yield when infested with N. lugens. This study shows that expressing the AaIT/GNA fusion protein in transgenic plants can be a useful approach for controlling pests, particularly sucking pests which are not susceptible to the toxin in Bt crops.