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。     

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。     

水稻施用硅肥对稻纵卷叶螟幼虫保护酶和解毒酶活性的影响

【目的】研究施硅水稻对稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis(Guenée)幼虫保护酶(过氧化氢酶CAT、过氧化物酶POD、超氧化物歧化酶SOD)和解毒酶(谷胱甘肽-S-转移酶GST、乙酰胆碱酯酶ACh E)活性的影响,为探明硅增强水稻抗稻纵卷叶螟的机理和稻纵卷叶螟的综合治理提供依据。【方法】采用感虫水稻品种TN1,设置2种施硅水平,即0.32 g Si/kg土壤(Si+)和不施硅(Si-),测定取食水稻24、48、72、96 h后3龄幼虫体内CAT、POD、SOD、GST、ACh E活性的动态变化。【结果】幼虫取食Si+水稻前期(24~48 h),CAT、POD、SOD活性呈上升趋势,并在48 h时达到最高值;取食后期(48~96 h),CAT、POD、SOD活性下降并在96 h时显著低于Si-处理。在Si-处理中,幼虫CAT和POD活性"先降低、再升高",SOD活性呈一直增大的趋势。取食Si+水稻幼虫GST活性始终显著高于Si-处理,而ACh E活性均低于Si-水稻,并在72 h和96 h时显著低于Si-水稻。处理间幼虫存活率存在显著差异,Si+水稻上1龄和3龄幼虫的存活率显著低于Si-水稻。这些结果说明,硅处理可能使稻纵卷叶螟幼虫产生应激反应引起保护酶活性在短时间内增大,但取食一段时间后保护酶活性下降。ACh E活性受到抑制,会引起昆虫神经传导的异常反应,造成昆虫死亡。【结论】硅可能通过参与植物的生理代谢过程,诱导植物增加次生代谢物的合成和积累,引起稻纵卷叶螟保护酶和解毒酶的活性变化,可能会影响稻纵卷叶螟的存活。     

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。     

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。     

CO_2浓度升高对粘虫幼虫体内酶活性的影响

【目的】阐明大气CO_2浓度升高对粘虫Mythimna separata(Walker)幼虫不同龄期体内酶活性的影响机制。【方法】测定分析了人工气候箱内不同CO_2浓度(800mL/L和400mL/L)条件下,粘虫幼虫体内4种解毒酶[羧酸酯酶(Car E)、乙酰胆碱酯酶(Ach E)、微粒体多功能氧化酶(MFO)和谷胱甘肽-S-转移酶(GST)]、3种保护酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)]和4种蛋白酶(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)活性的变化。【结果】(1)粘虫不同龄期幼虫体内4种解毒酶的活力均随着CO_2浓度升高而显著上升(P<0.05);(2)粘虫幼虫体内的保护酶中SOD酶活性在CO_2浓度为800mL/L条件下低于对照(CO_2浓度为400mL/L)条件下的酶活性,其中4至6龄幼虫的下降趋势较为显著(P<0.05),而POD、CAT酶活性均呈上升趋势,800mL/L浓度下的CAT活力均显著高于对照(P<0.05);(3)高CO_2浓度条件下粘虫总蛋白酶的酶活性随着龄期的增加呈现先上升后下降的趋势,强碱/弱碱性类胰蛋白和类胰凝乳蛋白3种酶的比活力均低于400mL/L CO_2浓度下的比活力,其中类胰凝乳蛋白酶比活力显著低于对照条件下的比活力(P<0.05)。【结论】在高CO_2浓度条件下,粘虫幼虫体内的大多数酶系活力呈现下降趋势,大部分解毒酶和蛋白酶活性受到抑制,SOD、CAT和POD 3种保护酶的动态平衡受到干扰而影响其正常的生理代谢,机体受损伤并随龄期的增加而加重。     

甜菜夜蛾体内代谢耐受性对转Bt基因棉响应的时间动态

在室内用转Bt基因棉和亲本常规棉饲养甜菜夜蛾（Spodoptera exigua Hübner）幼虫,测定了不同取食时间后甜菜夜蛾4龄幼虫体内营养物质含量和消化酶、保护酶、解毒酶活力的变化．结果表明,分别取食Bt棉和常规棉,甜菜夜蛾幼虫体内的营养物质含量和消化酶、保护酶、解毒酶活力差异显著．与取食常规棉相应时间的个体相比,取食Bt棉1,6,24h后,幼虫体内的游离脂肪酸和葡萄糖含量显著提高;取食Bt棉1,4,6,24h后,幼虫体内胰蛋白酶和总超氧化物歧化酶的活力显著增高,脂肪酶、羧酸酯酶和乙酰胆碱酯酶活力则显著降低．取食相同品种棉花,幼虫体内营养物质含量和消化酶、保护酶、解毒酶活力受甜菜夜蛾危害时间的显著影响．取食Bt棉24h的幼虫,其体内游离脂肪酸和总氨基酸含量显著低于取食1h的个体;脂肪酶和胰蛋白酶活力显著低于取食1和4h的个体,但羧酸酯酶和乙酰胆碱酯酶酶活力显著高于取食1,4,6h的个体．棉花品种和甜菜夜蛾为害时间的交互作用可显著影响甜菜夜蛾体内脂肪酶、胰蛋白酶、乙酰胆碱酯酶和总超氧化物歧化酶的活力．通过测定甜菜夜蛾体内保护酶和解毒酶活力对Bt棉响应的时间动态,对于评价植食性昆虫在毒素蛋白持续选择压力下的生理反应和抗性变化具有重要参考意义．     

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。     

转基因杨树对杨小舟蛾体内三种保护酶活力的影响

用转Bt单基因（FB56）和转Bt＋CpTI双价基因（D18）杨树叶片饲喂杨小舟蛾Micromelalopha troglodyta (Graeser),采用酶活力测定方法研究了转基因杨树对幼虫中肠和血淋巴三种保护酶（SOD、CAT 和POD）活力的影响。结果表明,幼虫中肠SOD活力显著升高,而CAT和POD活力受到了显著抑制。用FB56处理24 h,杨小舟蛾幼虫中肠SOD活力增加了41.7%,与对照有显著差异;而用D18处理,SOD活力增加了25.3%,与对照差异不显著。用FB56处理24 h,中肠CAT活力受到显著抑制,36 h后抑制能力不强;而用D18处理,CAT活力全程受到显著抑制。用FB56和D18处理36 h,中肠POD活力均受到显著抑制,分别比对照下降70.1%和898%。转基因杨树通过扰乱幼虫中肠SOD、CAT和POD三种保护酶的动态平衡,使虫体内自由基清除遇到了障碍,从而对其产生了毒害作用。转双价基因杨树对幼虫中肠保护酶的毒害作用大于转单基因杨树。用2种转基因杨树叶片饲喂杨小舟蛾幼虫后其血淋巴SOD和POD活力均没有受到显著影响,但CAT活力均显著高于对照,转基因杨树对血淋巴保护酶系统的影响小于对中肠保护酶系统的影响。     

不同寄主植物对小地老虎生长发育和保护酶活性的影响

通过室内饲养和生物化学测定,研究了白菜(Brassica campestris ssp.Pekinensis)、大豆(Glycine max Merrill)和玉米(Zea mays L.)3种寄主植物的营养差异及对小地老虎Agrotis ypsilon(Rottemberg)幼虫发育、成虫产卵、成活率及6龄幼虫体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活力的影响。结果表明:供试3种寄主植物的可溶性蛋白、可溶性糖和含水量差异显著。与取食玉米和白菜的个体相比,取食大豆的小地老虎幼虫历期、蛹期较短,分别为43.02 d和11.87 d;雌虫成虫寿命最长,为15.92 d;单雌产卵量最高,为936.67粒。但后代卵的孵化率以取食玉米的最低。取食3种寄主植物的幼虫和蛹的成活率由高到低依次为取食大豆>取食白菜>取食玉米。幼虫体内CAT活力没有显著差异,但SOD、POD活力由高到低依次为取食大豆>取食白菜>取食玉米。     

Effects of elevated CO2 and transgenic Bt rice on yeast‐like endosymbiote and its host brown planthopper

The effects of elevated CO₂ (750 vs. 375μl/l) on population abundances and metabolism enzyme of AChE and protective enzymes of SOD, POD and CAT in brown planthoppers (BPH) Nilaparvata lugens, and on size and abundances of yeast‐like endosymbiotes (YLES) were studied as BPH fed Bacillus thuringiensis (Bt) rice expressing pure Cry1Ab after successively two generations in open‐top chambers. The results indicated that: (1) Brachypterous and macropterous subpopulations and total population increased with elevated CO₂. Significant increases were found as BPH fed non‐transgenic rice while only significant increase as macropterous‐BPH fed Bt rice. (2) The responses of brachypterous and macropterous‐BPH to Bt rice were different. Brachypterous‐subpopulation significantly decreased (13.6%) while macropterous ones significantly increased (43.8%) as fed Bt rice relative to non‐transgenic rice at elevated CO₂. (3) Elevated CO₂ only significantly inhibited AChE activity as brachypterous‐BPH fed non‐transgenic rice. Significant increases in POD and SOD, and significant decrease in CAT were found as brachypterous‐BPH fed Bt rice, while significant increases in CAT and significant decrease in POD were also observed as fed non‐transgenic rice in elevated CO₂ relative to ambient CO₂. (4) Bt rice significantly inhibited POD and SOD activity at ambient CO₂, while only significantly enhanced SOD activity at elevated CO₂. (5) Elevated CO₂ significantly decreased YLES per mg/head of brachypterous‐BPH females while only significantly decreased YLES per mg/head as brachypterous‐BPH males fed Bt rice. And there were significant differences in YLES width or length between females and males. Elevated CO₂ can markedly affect the symbiosis relationship between YLES and BPH through the bottom‐up forcing on BPH physiological metabolism. And the damage inflicted by BPH on rice, irrespective of the presence of insecticidal genes, is predicted to be higher at elevated CO₂. Furthermore, transgenic Bt rice can also exacerbate emigrating‐macropterous‐BPH occurring especially at elevated CO₂.     

人工饲料、转Bt水稻及其亲本稻苗饲养下二化螟种群适合度的比较研究

以人工饲料、转Bt水稻"克螟稻"(cry1Ab纯和基因型)及其对照亲本"秀水11"稻苗为供试寄主植物开展二化螟Chilo suppressalis(Walker)1～5龄幼虫的室内饲养试验,以明确不同龄期二化螟种群的生活史参数。试验结果表明:二化螟在低龄时死亡率最高。克螟稻对二化螟各个龄期表现出高抗性,其各个龄期在克螟稻上均不能化蛹,随着龄期的增加二化螟的耐受性增强。以秀水11和人工饲料饲养二化螟对其蛹期、成虫期、单雌产卵量、羽化率的影响无显著性差异,以人工饲料饲养的二化螟蛹重显著高于以秀水11饲养的二化螟的蛹重,蛹重与人工饲料饲养时间呈正相关。与秀水11幼苗相比,人工饲料饲养下有利于二化螟雌虫的分化。     

NaCl胁迫对6种红花幼苗渗透调节物质及抗氧化系统的影响

采用沙培法,对红花（Carthamus tinctorius L.）6个品种幼苗进行不同浓度的NaCl胁迫处理,研究其叶绿素（Chl）、丙二醛（MDA）、可溶性糖（SS）含量及抗氧化酶（SOD、POD和CAT）活性的变化,并用隶属函数法对其耐盐性进行综合评定。结果表明：（1）随着盐浓度的增加,除封丘红花幼苗叶绿素含量逐渐下降之外,其它品种均呈先升高后降低的趋势;（2）盐胁迫下各种红花幼苗丙二醛和可溶性糖含量较对照均有显著增加,可溶性蛋白含量先增加后减少;（3）菏泽红花和川红花SOD活性在盐浓度为50mmol/L时与对照相比升高,随后下降,其它品种均呈下降趋势;NaCl胁迫下,6个红花品种POD和CAT活性都是先升高后降低;（4）应用隶属函数法,得出耐盐性的大小顺序为：封丘红花〉菏泽红花〉川红花〉亳州红花〉云红3号〉新疆红花。