劉力銘 王小立 張征田
摘 ?要:目的:研究2種轉(zhuǎn)基因抗蟲棉對三突花蛛生物學(xué)特性和體內(nèi)酶活的影響。方法:在人工條件下,采用棉蚜飼喂法,測定轉(zhuǎn)基因抗蟲棉對三突花蛛生物學(xué)特性變化的影響,觀測三突花蛛的捕食功能反應(yīng)和體內(nèi)抗氧化酶活性的變化。結(jié)果:取食轉(zhuǎn)基因抗蟲棉上棉蚜的三突花蛛生物學(xué)特性沒有顯著變化,捕食功能反應(yīng)表明捕食效率和控蟲效果顯著下降,體內(nèi)GST、SOD、CAT酶活成下降趨勢,但沒有顯著差異。結(jié)論:轉(zhuǎn)基因抗蟲棉對三突花蛛生物學(xué)特性和體內(nèi)酶活無明顯不利影響,這為研究轉(zhuǎn)基因棉對棉田捕食天敵的影響補(bǔ)充了基礎(chǔ)資料。
關(guān)鍵詞:三突花蛛;棉蚜;轉(zhuǎn)基因棉;生物學(xué)特性;捕食功能反應(yīng);酶活
中圖分類號 S562文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 1007-7731(2019)05-0070-04
Abstract:Objective:The aim was to study the effects of two kinds of transgenic insect-resistant cotton on the biological characteristics and enzymatic activities of Misumenops tricuspidatus Fabricius.Method:Under artificial conditions,the biological characteristics of Misumenops tricuspidatus Fabricius were measured by feeding cotton aphids from transgenic insect-resistant cotton.And the predatory response and the activity of antioxidant enzymes in vivo were observed.Result:The results showed that there no significant difference in the biological characteristics of T Misumenops tricuspidatus Fabricius feeding on transgenic insect-resistant cotton aphids.Predatory functional response showed that the predation efficiency and insect control effect decreased significantly,while the activities of GST,SOD and CAT enzymes decreased in vivo,with no significant difference.Conclusion:Transgenic insect-resistant cotton had no significant adverse effects on the biological characteristics and enzymatic activities of the spider.The research supplements a basic data on the influence of GM cotton on predatory natural enemies in cotton field.
Key words:Misumenops tricuspidatus Fabricius;Aphis gossypii Glover;Transgenic cotton;Biological characteristics;Predation functional responses;Activities of enzymes
隨著現(xiàn)代生物轉(zhuǎn)基因技術(shù)的快速發(fā)展,各種抗蟲、抗除草劑、抗病、抗旱以及兼具多個抗性性狀的高品質(zhì)轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物應(yīng)運(yùn)而生[1-3]。截至2017年末,全球轉(zhuǎn)基因作物種植面積達(dá)1.898億hm2,比1996年增加112倍,目前中國可商業(yè)化種植的轉(zhuǎn)基因作物棉花和番木瓜的種植面積達(dá)28萬hm2[4]。隨著轉(zhuǎn)基因棉花在我國大面積的種植和推廣,靶標(biāo)害蟲棉鈴蟲得到了有效的控制,具刺吸式口器的非靶標(biāo)害蟲蝽類和棉蚜蟲逐漸上升為主要害蟲,嚴(yán)重制約著棉花的產(chǎn)量和品質(zhì)的提高[5-7]。同翅目蚜科的棉蚜(Aphis gossypii Glover)是一類世界性的棉花害蟲,能通過刺吸式口器吸食棉花葉片及嫩枝韌皮部汁液中的營養(yǎng)物質(zhì),對棉花造成危害,在棉花苗期和蕾期對棉花影響較大,致使其產(chǎn)量下降、品質(zhì)降低[8]。蜘蛛是許多農(nóng)作物生態(tài)系統(tǒng)中主要天敵之一,其幼蛛和成蛛都具有捕食性,三突花蛛(Misumenops tricuspidatus Fabricius)是我國長江流域和黃河流域棉區(qū)捕食性天敵優(yōu)勢種之一,其多在棉株嫩頭、花蕾上游獵,對棉鈴蟲和棉蚜等多種害蟲均有較強(qiáng)的捕食作用[9]。
近年來,有關(guān)轉(zhuǎn)基因作物對非靶標(biāo)害蟲的影響報(bào)道較多[10~12],對害蟲天敵報(bào)道較少,主要涉及水稻和玉米對瓢蟲、草蛉、赤眼蜂、鈍綏螨、絨繭蜂和擬環(huán)紋豹蛛等[13~16],轉(zhuǎn)基因棉對蜘蛛影響報(bào)道則更少[16]。研究顯示,粉舞蛛取食棉蚜和T紋豹蛛取食白粉虱后發(fā)育和存活沒有受到顯著的影響[13,16]。鑒于此,本試驗(yàn)以轉(zhuǎn)基因棉田和常規(guī)棉田非目標(biāo)害蟲棉蚜蟲室內(nèi)飼喂三突花蛛,觀察其生物學(xué)特性和捕食行為,測定蜘蛛體內(nèi)抗氧化酶活性變化,揭示Bt毒蛋白對天敵影響的深層機(jī)理,為食物鏈各營養(yǎng)級的物質(zhì)流的安全性評價和發(fā)揮害蟲生物防治提供參考依據(jù)。
1 材料和方法
1.1 供試棉花、害蟲及蜘蛛 (1)供試棉花:轉(zhuǎn)雙價棉(轉(zhuǎn)Cry1Ac+CpTI棉)、轉(zhuǎn)Bt棉(中棉所32)和常規(guī)棉(中棉所23),由河南農(nóng)科院提供。(2)供試害蟲:棉蚜(Aphis gossypii Glover),分別采自河南農(nóng)科院試驗(yàn)田。(3)供試蜘蛛:三突花蛛(Misumenops tricuspidatus Fabricius),成蛛由湖北大學(xué)蛛形研究所鑒定,采自河南新野多年棉田。