应用高剂量/庇护所策略管理Bt作物抗性的三个基本假设：综述与展望

目前, 抗虫转基因作物的抗性管理方法主要是高剂量/庇护所策略。该策略的有效性取决于3个基本的假设条件：（1）抗虫转基因作物（Bt作物）表达出高剂量的杀虫蛋白, 该剂量使得靶标害虫对Bt杀虫蛋白的抗性表现型为功能性完全隐性或近于完全隐性, 进而使得Bt作物可以杀死几乎所有的抗性杂合个体和所有的敏感性个体;（2）靶标害虫种群的Bt抗性基因起始频率处于很低的水平;（3）源自转基因作物田和非转基因作物田(庇护所)的成虫在田间随机混合并交配。这3个假设必须同时满足, 缺一不可。本文就这3个假设的理论基础和经验研究的进展进行了综合论述, 并着重讨论了随机交配假设的最新研究进展以及今后的研究方向和方法。     

棉铃虫对转Bt基因棉的抗性及其治理策略研究进展棉铃虫对转Bt基因棉的抗性及其治理策略研究进展

简述了苏云金杆菌Bacillus thuringiensis（Bt）毒素的作用方式及杀虫机理,分析了Bt棉种植过程中面临的生态风险。综述了昆虫对Bt毒素的抗性机理、监测方法及治理策略方面的研究进展。棉铃虫对Bt棉的抗性可能主要与中肠上皮细胞膜上的特异性结合受体中结合位点的改变有关。在多种抗性治理策略中,庇护所策略被公认为是目前最有效的并已广泛采用的抗性治理措施。应针对Bt棉在我国的种植情况,在棉铃虫还未在田间表现出抗性以前,制定合理的抗性预防、治理措施。     

气候变化背景下秦岭地区羚牛生境脆弱性评估及适应性保护对策

脆弱性是指物种受气候变化影响的程度,开展脆弱性评估工作有助于人类认识气候变化对野生动物的影响,为制定野生动物适应气候变化的保护对策提供科学依据。采用最大熵模型评估气候变化背景下秦岭地区羚牛（Budorcas taxicolor bedfordi）生境脆弱性。结果表明：（1）当前秦岭地区羚牛适宜生境总面积为6473 km²,到2050s年,预测秦岭地区羚牛适宜生境总面积为4217 km²,减少34.85%,羚牛适宜生境将向更高海拔地区转移,转移约210 m;（2）已建保护区覆盖49.82%当前羚牛适宜生境,尚有3248 km²的适宜生境处于保护区之外;到2050s年,保护区覆盖了43.87%适宜生境,尚有2367 km²的适宜生境未被保护;（3）到2050s年,当前分布在太白县、佛坪县、洋县和宁陕县等地区的3490 km²羚牛适宜生境将会成为生境脆弱区域,丧失53.92%;（4）分布在秦岭核心区域的2983 km²当前和2050s年保持不变适宜生境,将成为羚牛躲避气候变化的庇护所。基于研究结果,就未来羚牛应对气候变化的适应性保护对策提出以下几点建议：考虑将当前羚牛适宜生境纳入国家公园范围、构建适应性生态廊道、加强野生动物监测。     

棉铃虫的自然庇护所、抗性发展以及中国的零庇护所政策

本文旨在讨论天然庇护所作物在减缓棉铃虫抗性发展中的作用以及中国是否需要为转基因抗虫棉制定专门的庇护所政策. 首先, 描述了在制定庇护所政策时所需要考虑的各种因素; 其次, 为了科学合理地分析这些因素的影响, 构建了一个生物经济学模型并利用实证数据进行了量化分析. 在模型分析过程中, 考虑了多种方案以增强分析结果的稳定性和可靠性. 结果表明, 中国多样性的种植结构使玉米等作物成为棉铃虫的天然庇护所. 换言之, 在此情况下仍然要求农民种植一定比例的非转基因抗虫棉作为棉铃虫的专门庇护所是不经济的.     

再生稻与三化螟越冬幼虫的关系的研究

在华南,秋季水稻收获后,留在田间的一些稻桩,既含有再生稻株,亦藏蛰伏的三化螟幼虫,当再生稻桩率为14％～19％时,其中藏有的三化螟幼虫占该虫总数的47％～65％。由于三化螟得到再生稻株的保护,在整个越冬期间藏于再生株内的蝗虫死亡率偏低,至多为非再生株同时的50％,再生株百株活虫数为26～42头,而非再生株内仅为1～7头。     

新疆北部棉铃虫寄主来源与转基因棉区庇护所评估

转Bt基因抗虫棉长期大规模种植后,棉铃虫对其存在抗性风险,庇护所是延缓抗性上升的策略之一。但在新疆北部转基因棉区,庇护所提供敏感棉铃虫的生态功能尚未见评估。2013年5—9月期间在新疆北部石河子地区147团、121团利用棉田边缘的智能测报灯收集棉铃虫成虫,应用碳稳定同位素技术从群体水平(混合翅膀)分析虫源性质,从个体水平(雌蛾翅膀和对应精包)确定交配类型;同时通过解剖雌性棉铃虫体内的精包数量评估交配频率。结果表明:来源于C4植物的棉铃虫主要出现在5月下旬和8—9月期间,比例占到50%左右;6—7月接近100%的棉铃虫来自于C3植物上;经测定不同寄主来源棉铃虫的有效交配比例为10%左右;两个地方的棉铃虫交配频率一般在0.9—2.1次,但121团的第一代和第二代均高于147团。玉米是新疆北部地区重要的庇护所,但C3和C4来源棉铃虫同存的时间比较短,有效交配比例相对比较低,影响了庇护所的抗性稀释能力。在转基因棉区的抗性管理中不仅要考虑庇护所提供敏感棉铃虫数量大小,同时需要考虑有效交配比率,这将有利深刻理解庇护所生态功能。     

长江河口湿地不同植被中无齿螳臂相手蟹的分布及其洞穴利用

无齿螳臂相手蟹(Chiromantes dehaani)是长江河口中、高潮滩的优势底栖动物之一,具有重要的生态功能.由于其经济价值较低,所受关注很少.本文调查了相似高程芦苇(Phragmites australis)带、芦苇斑块、菰(Zizania aquatica)植被以及裸地4种生境中无齿螳臂相手蟹的数量分布及其洞穴的利用情况.有植被分布的3种生境间植株密度、植株高度和植物干重生物量(地上部分)差异显著(P＜0.001);4种生境问,陷阱桶采样获取的无齿螳臂相手蟹数量分布(P＜0.001)和性比(P=0.001)差异显著;裸地区域没有无齿螳臂相手蟹可用的洞穴分布,芦苇带、芦苇斑块和菰植被间无齿螳臂相手蟹可用的洞穴密度(P＜0.019)、单位洞穴蟹个体数(P＜0.001)差异显著,挖掘洞穴采样获取的无齿螳臂相手蟹密度差异接近显著水平(P=0.067),洞穴占用率(P=0.667)、不同洞穴占用方式频次组成(P＞0.05)差异不显著;无齿螳臂相手蟹可利用洞穴密度与植株密度、植物干重生物量显著负相关(P＜0.05),而挖掘洞穴采样获取的无齿螳臂相手蟹密度与植株高度(P=0.077)相关性接近显著水平且与洞穴密度(P＜0.001)显著正相关.这些结果表明盐沼植被对无齿螳臂相手蟹的分布和洞穴利用存在影响.而进一步探讨盐沼不同植被对无齿螳臂相手蟹分布的影响,需要先了解无齿螳臂相手蟹在不同植被中分布格局在时间上的变化,并结合无齿螳臂相手蟹在不同植被间的迁移行为以及繁殖周期等进行探讨.     

昆虫对Bt抗性的适合度代价及其与抗性治理策略的关系

由于昆虫对Bt毒素抗性的发展,不利于Bt制剂和Bl转基因作物的长期有效使用.但是昆虫对Bt抗性的产生常伴有适合度代价,这种代价能够延缓或阻碍抗性等位基因的发展.许多研究已经证明,有分属鳞翅目、鞘翅目以及双翅目的昆虫Bt抗性品系存在适合度代价.适合度代价往往会受生态因素的影响.而且,昆虫适合度代价的产生与其抗性机制密切相关.庇护所策略延缓抗性发展的能力不仅与敏感种群与抗性种群能否自由交配有关,还与适合度代价的大小及抗性基因的显隐性等因素有关.适合度代价的研究对探讨抗性发展规律以及完善抗性治理策略是非常重要的.本文从适合度代价与抗性发展、抗性机制和抗性治理的关系等方面的进行综述,为发展Bt抗性治理策略提供参考依据.     

具有庇护所的三种群捕食者-食饵模型

讨论了一类具有庇护所的自治三种群捕食者一食饵模型,运用Liapunov函数方法,得到了该模型持久性的充分条件．对于该模型的周期系统,在一定的条件下,将产生唯一一个全局渐近稳定的周期正解．对更具普遍意义的概周期现象,也得出了概周期正解唯一存在且全局渐近稳定性的充分条件．     

不同种植方式下转Bt基因水稻对稻田节肢动物群落的影响

如何设置庇护所使其在转基因作物靶标害虫抗性治理中达到更高的效率,就此,本文 研究了Bt水稻与非Bt水稻不同种植方式对Bt稻田节肢动物群落的影响。结果表明,整体上,块块种植和列列混栽方式对Bt稻田节肢动物群落多样性、均匀度和优势集中性无显著影响;但混栽方式下的Bt稻田节肢动物群落个体密度和物种丰富度显著偏低。在水稻发育中期,混栽方式下Bt稻田节肢动物群落季节动态与块块种植方式下的明显不同,其多样性、均匀度、优势集中性指数均类似于同种植方式下非Bt稻上各参数的季节动态。混栽方式下的庇护所效应更明显。