转双基因抗虫棉对棉铃虫的抗性

将苏云金杆菌 (Ｂａｃｉｌｌｕｓｔｈｕｒｉｎｇｉｅｎｓｉｓ,Ｂｔ)杀虫晶体蛋白 (ｉｎｓｅｃｔｉｃｉｄａｌｃｒｙｓｔａｌｐｒｏｔｅｉｎ ,ＩＣＰ)基因转入棉花植株中获得的抗虫棉花 (下略为Ｂｔ棉 ) ,为棉花害虫综合防治开辟了新的途径。Ｂｔ棉除具有丰产性、纤维品质好和对靶标害虫的良好控制作用等特性外 ,更重要的应用价值在于其高杀虫效果与维护生态环境的协调发展的良性作用上[1] 。但研究结果已表明 ,害虫对ＢｔＩＣＰ的抗性适应 ,将严重威胁Ｂｔ棉的使用寿命[2 ] 。已有的报道证明 ,将两种不同作用机制的杀虫基因转入植物并同时表…     

菜缢管蚜、棉铃虫对杀虫混剂及其单剂的抗性遗传力分析

采用阈性状分析法,估算了菜缢管蚜Lipaphis erysimi(Kaltenbach)和棉铃虫Helicoverpa armigera(Hubuer)对菊马混剂及其单剂、棉铃虫对灭铃威混剂及其单剂的抗性现实遗传力,并对抗性风险和混剂延缓抗性的作用进行了评估。结果表明,菜缢管蚜和棉铃虫对混剂的现实抗性遗传力均明显小于各单剂,依次为：拟除虫菊酯>氨基甲酸酯>有机磷>混剂。混剂的使用寿命大于组成其各个单剂的使用寿命之和,抗性风险依次为：拟除虫菊脂>氨基甲酸酯>有机磷>混剂。菊马混剂对菜缢管蚜和棉铃虫,灭铃威混剂对棉铃虫均有延缓抗性发展的作用。灭铃威对棉铃虫抗性发展的延缓作用最显著。     

小菜蛾对定虫隆的抗性生化机制初探

以定虫隆汰选的抗性指数为23.78倍抗性种群(CH-R),并以上海田间种群(SH-R,对定虫隆的抗性指数为9.16倍)作为参比种群,研究小菜蛾Plutella xylostlla(L.)对定虫隆的抗性机制,结果表明：CH—R种群多功能氧化酶O-脱甲基活力比相对敏感种群(SZ-S)提高1倍,而SH-R种群多功能氧化酶O-脱甲基活力虽有所提高,但与SZ-S种群相比差异并不显著;CH-R和SH-R种群羧酸酯酶比活力均明显高于Sz-S种群,分别为SZ-S种群的4.61和2.18倍,且CH-R种群的Km仅为SZ-S种群的1/20;酸性磷酸酯酶和碱性磷酸酯酶比活力种群间无明显差异;CH-R种群的几丁质酶活力降低48%,酚氧化酶活力降低60%。说明小菜蛾对定虫隆的抗性机制具有多因子性,多功能氧化酶解毒代谢能力的提高可能是主导抗性机制之一,羧酸酯酶、几丁质酶和酚氧化酶也参与了小菜蛾对定虫隆的抗性。     

华北地区棉铃虫对转Bt基因抗虫棉抗性适应的模拟模型

通过对华北地区耕作制度和生态系统的了解,在充分考虑种群遗传学、生物学和人为操纵因子等三大因素的基础上,建立了一个预测棉铃虫对转Bt基因抗虫棉抗性适应的模拟模型。在华北地区典型的耕作制度下,如果所有棉田均为Bt棉,则Bt棉的预期寿命为7年;如果只有春播棉为Bt棉(约占棉田总面积的70%),则其寿命为10年。模型的灵敏度分析表明, Bt棉的使用寿命随抗性基因的显性度、初始抗性频率、Bt棉所占比例等因素的增长而迅速缩短。当Bt棉表达的杀虫蛋白量恰好全部杀死敏感基因型(G_SG_S)个体时,Bt棉的预期寿命最短。由于国外采用的“高剂量/庇护所”抗性治理策略不适用于棉铃虫及华北棉区的耕作制度,我国需要加强对其它抗性治理措施(如转双基因抗虫棉)的研究与应用。     

小菜蛾对定虫隆抗性种群的选育及交互抗性研究

用昆虫生长调节剂(insect growth regulator,简称IGR)定虫隆(chlorfluazuron)对源自深圳田间的小菜蛾(SZ-S)Plutella xylostella(L.)在室内进行抗性种群选育,经过8代饲养和6次药剂汰选,获得抗性种群(CH-R),与相对敏感种群Sz—S比较,抗性指数(R1)为23.78倍。CH-R种群在去除选择压力条件下饲养5代,抗性逐渐下降。抗性汰选前后分别测定了10种药剂的剂量—死亡毒力回归线,发现CH—R抗性种群对三氟氯氰菊酯、氯氰菊酯、辛硫磷、喹硫磷、灭多威、磺胺脲类衍生物—杀螨隆、微生物杀虫剂Bt和齐墩螨素无明显交互抗性,抗性倍数为0.4-1.7;对两种沙蚕毒素类杀虫剂杀螟丹和杀虫丹的敏感性却有所上升,有负交互抗性趋势。活体增效剂试验表明,增效醚(PBO)和三苯基磷酸酯(TPP)对定虫隆均有一定的增效活性,PBO的增效比最高为29倍,能够完全抑制对定虫隆的抗性,说明多功能氧化酶可能是主导抗性机制之一。     

转基因抗虫棉花和玉米与节肢动物相关的生态安全性研究进展

转基因抗虫棉花和玉米自1996年商业化种植以来,已取得显著的经济、生态和社会效益。与其相关的生态安全性,特别是其对非靶标生物的影响及靶标害虫的抗性监测和治理已成为人们普遍关注的话题。本文在大量室内和田间评价工作的基础上,系统综述了国内外研究在该领域内取得的进展。结果表明： 由于Bt棉田和玉米田杀虫剂用量的减少,某些对Bt杀虫蛋白不敏感的非靶标植食害虫种群有上升的趋势; 现阶段生产上推广种植的Bt棉花和玉米花粉对家蚕、柞蚕和蜜蜂等经济昆虫以及帝王斑蝶是安全的。杀虫剂用量的减少,降低了对天敌的杀伤力,Bt田中捕食性天敌的种类和数量均显著高于常规施药田; 但Bt田内靶标害虫数量的减少和质量的降低,在一定程度上影响了寄生性天敌的种类和数量。Bt棉花和玉米的大面积种植对农田生态系统节肢动物群落结构无明显不利影响。靶标害虫田间抗性监测结果表明,无论在以大农场单一种植经营为主的发达国家如美国或澳大利亚,还是在以小农经营为主的多种寄主作物小规模交叉混合种植模式的发展中国家如中国或印度,田间并未出现10年前人们所关注和预测的靶标害虫种群抗性上升问题。究其原因,可能与发达国家严格执行了预防性的抗性治理对策及发展中国家独特的作物种植模式有关。尽管目前在田间尚未发现害虫对Bt作物产生抗性,但应用更多年份之后,害虫对Bt作物的抗性就很可能不是“是否”发生问题,而是“何时”发生的问题。因此,今后的研究重点应放在Bt棉花和玉米长期、大面积种植后,其对非靶标生物及靶标害虫抗性发展影响的长期生态效应上。     

转双基因烟草对棉铃虫的杀虫活性评价*

以含Bt杀虫蛋白基因(单基因)烟草和常规烟草为对照,系统测定了含Bt与豇豆胰蛋白酶抑制剂(CpTI)蛋白基因(双基因)的抗虫烟草对棉铃虫(Helicoverpa armigera)不同龄期幼虫的杀虫活性.结果表明：1～3龄幼虫取食转双基因烟草3d后死亡率为80.5%～99.3%,取食6d后死亡率达100%,均显著高于转单基因烟草。2龄幼虫取食转基因烟草3d后转至正常饲料,转双基因烟草对幼虫死亡率、存活虫体重、化蛹率和化蛹时间等生长发育的影响,均显著高于转单基因烟草。     

转Bt基因棉花对棉铃虫不同龄期幼虫的杀虫活性和抑制生长作用

以我国培育的转Bt基因棉花(简称Bt棉)为材料,系统测定了Bt棉叶片对棉铃虫 Helicoverpa armigera(Hubner)不同龄期幼虫的杀虫活性和抑制生长的作用。结果表明,Bt棉的杀虫活性随着龄期的增大而趋于降低,其中处理3d只对1龄幼虫有较高效果;从1～4龄开始连续取食Bt棉后均不能化蛹,5龄幼虫则能正常化蛹。3龄幼虫取食Bt棉叶3d后的体重与初始体重之比为0.94,而取食常规棉叶的相应比值为5.48,对幼虫生长的抑制作用明显。在28℃条件下用Bt棉饲养棉铃虫1～3龄幼虫3d,对幼虫的致死率显著高于25℃处理,对3龄幼虫抑制生长的作用也显著提高。研究结果可为确定棉铃虫对Bt棉的抗性监测与治理技术以及Bt棉的田间应用技术提供依据。     

棉铃虫对三氟氯氰菊酯的抗性狭义遗传力及其与体重的相关性

利用数量遗传学方法和半同胞交配设计,测定了棉铃虫Helicoverpa armigera对三氟氯氰菊酯抗性和体重的狭义遗传力,并分析了棉铃虫抗药性与其体重之间的相关性。结果表明,棉铃虫对三氟氯氰菊酯的抗性狭义遗传力为0.2476±0.0248,体重遗传力为0.3613 ± 0.1299;抗性与其母体效应无关;抗性与体重之间存在显著的遗传负相关。