轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻對非靶標害蟲褐飛虱部分生理特性的影響.pdf

1、水稻作為重要的糧食作物，是全球一半以上人口的主要食物來源。隨著現(xiàn)代生物技術的不斷發(fā)展，轉(zhuǎn)基因水稻在減輕病蟲草害等方面都顯示出一定的優(yōu)勢。然而，轉(zhuǎn)基因作物是把雙刃劍，在帶來巨大的生態(tài)效益和經(jīng)濟效益的同時，也可能會帶來一系列風險，這也嚴重阻礙了轉(zhuǎn)基因水稻的商業(yè)化進程。本論文以4種轉(zhuǎn)基因抗蟲耐除草劑水稻為材料，在室內(nèi)系統(tǒng)研究了轉(zhuǎn)基因水稻飼喂的褐飛虱一些生理方面的變化，以探究其對非靶標害蟲褐飛虱排泄的蜜露、卵巢發(fā)育、變態(tài)等方面可能存在的影響。本

2、研究主要內(nèi)容包括：
　?、呸D(zhuǎn)Bt基因水稻對褐飛虱蜜露主要成分的影響。對取食4種轉(zhuǎn)基因品系(S、G8-7、KMD1、KMD2)及其對應的親本(XS134、WYJ7、XS11)的褐飛虱產(chǎn)生的蜜露成分進行分析。結(jié)果表明，轉(zhuǎn)基因品系S和其親本XS134相比，果糖含量顯著降低，葡萄糖和麥芽糖含量極顯著降低，而蔗糖含量沒有顯著差異。在轉(zhuǎn)基因品系G8-7和親本W(wǎng)YJ7間4種糖分的含量都沒有顯著差異。轉(zhuǎn)基因品系KMD1、KMD2與親本XS11上產(chǎn)

3、生的蜜露相比，除了在KMD1上產(chǎn)生的蜜露中的果糖顯著高于KMD2外，其他三種糖分含量均沒有顯著差異。在所有蜜露樣本中均能檢測到18種氨基酸。對各種氨基酸含量分析發(fā)現(xiàn)，對在轉(zhuǎn)基因品系S上產(chǎn)生的蜜露而言，除了半胱氨酸以外其他氨基酸含量均較高，其中組氨酸含量顯著高于親本XS134。而褐飛虱在WYJ7和G8-7上產(chǎn)生的蜜露中各種氨基酸含量都沒有顯著差異。在轉(zhuǎn)基因品系KMD2上比在親本XS11上產(chǎn)生的蜜露的天冬氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸含量顯著增高，

4、KMD1與兩者都沒顯著差異。在KMD2上產(chǎn)生的蜜露中的谷氨酸、丙氨酸含量比在XS11和KMD1上產(chǎn)生的含量都顯著增高，而在KMD1和KMD2之間的異亮氨酸存在顯著差異。
　?、妻D(zhuǎn)Bt基因水稻對褐飛虱卵巢發(fā)育相關基因表達水平的影響。通過熒光定量PCR結(jié)果表明，以在親本上飼喂的褐飛虱羽化后第1天RNA的表達水平為基準，mag基因在褐飛虱羽化后8天內(nèi)隨著卵巢發(fā)育其表達水平逐漸增高。其中轉(zhuǎn)基因品系G8-7和其親本W(wǎng)YJ7相比，mag基因的

5、表達水平都沒有顯著差異。而用轉(zhuǎn)基因品系KMD1飼喂的褐飛虱在第2天、第3天和第4天卵巢的mag基因的表達水平都顯著高于KMD2，且第2天也顯著高于其親本XS11，其他天數(shù)雖然表達水平都稍高，但與另兩種品系間沒有顯著差異。在8天內(nèi)褐飛虱卵巢的exu基因的表達水平呈先升高后降低的趨勢，除在KMD1上飼喂的褐飛虱在第5天達到峰值外且exu基因表達水平顯著高于其親本XS11及轉(zhuǎn)基因品系KMD2外，其他品系上飼喂的褐飛虱均在第6天達到峰值。在第6

6、天、第7天和第8天在WYJ7上飼喂的褐飛虱exu基因表達水平顯著高于其對應的轉(zhuǎn)基因品系G8-7，而其他天數(shù)兩者之間無顯著差異。而對vg基因和vasa基因的檢測發(fā)現(xiàn)，其表達水平在8天內(nèi)都呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，且各轉(zhuǎn)基因品系與其對應的親本品系間飼喂的褐飛虱卵巢內(nèi)兩種基因的表達水平都不存在顯著差異。
　?、寝D(zhuǎn)Bt基因水稻對褐飛虱體內(nèi)保幼激素含量的影響。本實驗以褐飛虱保幼激素Ⅲ滴度的變化為研究對象。高效液相色譜儀的檢測結(jié)果表明，在檢測的