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美转Bt基因抗虫玉米研究进展
作者:未知 来源:中国农业网 时间:2005-10-17


      2  Bt玉米对玉米其他害虫及病害的控制作用根据在衣阿华州和堪萨斯州实验室和田间试验结果表明,目前应用的Bt玉米对蚜虫、玉米叶螨、地老虎,以及地下害虫玉米切根叶甲、金针虫、蛴螬、瓜种蝇和玉米小蝼甲等害虫无效。肯塔基大学的研究表明,对玉米的其他害虫控制效果因Bt玉米转化子的不同而异,表达Cryl  Ab和Cryl  Ac基因的Bt玉米对地老虎无效,但初步的田间试验表明,表达Cry9c基因的CBH351Bt玉米对地老虎有很好的控制作用。BT11和MON810可以使玉米穗虫为害降低50%~70%,对秋黏虫的防效可达50%~70%,而176却效果很差,同时表达BT11和MON810的子粒对印度谷螟有很好的控制作用,176则无效。不同Bt玉米对西南玉米螟的控制效果明显不同。

      由于Bt玉米降低了病原菌可以侵入的孔道,因此,可以降低玉米茎、穗粒腐病的发生,连续3年的研究表明,在人工接种玉米螟后,与非BT对照玉米相比,在表达Cryl  Ab的BT玉米上由镰刀菌引起的玉米穗腐发病率、严重程度和粒腐率,分别下降了58%~68%、54%~96%和17%~38%,同时,还减轻了黄曲霉毒素对玉米子粒的污染。

      3  BT玉米对有益昆虫和害虫天敌的影响大量研究结果表明,BT晶体蛋白对杀死鳞翅目幼虫有极高的选择性。BT玉米对有益昆虫包括蜜蜂、瓢虫、草蛉幼虫、蜘蛛、猎蝽和寄生蜂没有不良影响,如对取食含有Bt毒蛋白花粉的捕食性天敌十二星瓢虫和小暗色花蝽的生长和捕食能力无明显影响,Bt玉米上欧洲玉米螟卵以及幼虫的被捕食率和寄生率以及捕食性天敌的数量同非Bt玉米上的差异并不显著。在实验室用取食Bt和非Bt玉米的欧洲玉米螟饲养普通草蛉幼虫,在死亡率上没有明显差异,但取食前者的草蛉幼虫发育时间较后者延长,表明Bt降低了草蛉幼虫的适合度,可能是Bt与病态猎物引起的营养不足共同影响所致。尽管如此,Bt玉米对欧洲玉米螟天敌的间接影响是存在的,捕食性、寄生性天敌及病原菌的数量可能随玉米螟种群数量的下降而降低。

      三、欧洲玉米螟对Bt玉米的抗性预测及其治理

      1  产生抗性的可能性已知昆虫有对某些农药较快地产生抗性的能力,抗性产生的部分原因是农药的高浓度条件下的频繁施用。目前已有500多种昆虫和螨类对杀虫剂和杀螨剂产生了抗性,因此,欧洲玉米螟有对Bt晶体蛋白产生抗性的潜在能力。目前,已有15种不同昆虫的实验室群体对Bt蛋白产生了抗性,这些昆虫包括印度谷螟、烟芽夜蛾、甜菜夜蛾、红铃虫以及马铃薯甲虫。而在美国的夏威夷和佛罗里达州的小菜蛾田间种群已对Bt杀虫剂产生了很高的抗性。

      影响抗性发展的因素有很多,对欧洲玉米螟来说,这些因素包括:Bt玉米种植的面积、玉米螟在生长季节的较高死亡率以及每年发生两代或更多世代。在明尼苏达、堪萨斯和特拉华州的实验室研究已确信,欧洲玉米螟能够对Bt杀虫剂或Bt晶体蛋白产生中等程度的抗性,杀死这些抗性品系50%的种群所需毒蛋白比敏感品系要高出30~60多倍,这些中等抗性水平的欧洲玉米螟是在相对小的实验室种群在用Bt蛋白处理7~9代后产生的。将玉米螟连续饲养在加入不同浓度纯化的Cryl  Ab蛋白的人工饲料上,结果表明,玉米螟对人工饲料中低浓度的Cryl  Ab可以产生一定程度的耐性,但在接近Bt玉米实际表达量的Cryl  Ab的浓度的人工饲料上取食的玉米螟群体却不能保存下来,而且在经过13代的汰选后的不同玉米螟群体,接种到温室中表达Cryl  Ab的Bt玉米上后都不能存活。虽然这些研究结果确认欧洲玉米螟有对Bt产生抗性的遗传潜力,但实验室研究并不能证明在田间条件下可以产生抗性。在田间条件下Bt玉米和欧洲玉米螟处在一个完全不同于欧洲玉米螟在实验室取食Bt杀虫剂的环境。尽管如此,欧洲玉米螟对Bt玉米产生抗性的威胁确实存在。

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