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水稻是世界上许多国家的主要粮食作物。2008年,全世界的水稻种植面积超过1.59亿公顷,中国的水稻产量占世界水稻总产量的18%。然而,大螟Sesamiainferens(Walker)、二化螟Chilo suppressalis(Walker)、三化螟Scirpophagaincertulas(Walker)以及稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis(Gueneé)等水稻鳞翅目害虫严重危害水稻生产,其在中国造成的水稻产量损失达总产量3-10%。20世纪90年代以来,国内外相继开展了转基因抗虫水稻的开发,其中将苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)的杀虫基因转入水稻中得到的Bt水稻对鳞翅目害虫无论在室内还是在田间都具有较好的杀虫作用,开创了防治水稻螟虫的新途径。虽然Bt水稻对靶标害虫具有较高的抗性,可以有效的控制水稻螟虫,但是其对非靶标的节肢动物(包括非靶标害虫和天敌)的潜在影响一直是公众关心的焦点之一。本文主要研究转Bt基因水稻(转cry1C基因水稻和转cry2A基因水稻)对非靶标害虫褐飞虱、白背飞虱及其自然天敌黄腿螯蜂生态适应性连续多代的影响。 结果如下: 1.转cry1C和cry2A基因水稻对白背飞虱生长、发育及繁殖的继代影响 在室内条件下,以转Bt基因水稻T2A-1(含cry2A基因)和T1C-19(含cry1C基因)以及非转基因亲本水稻MH63连续饲养白背飞虱4代,研究转Bt基因水稻对白背飞虱生态适应性的影响。结果表明,白背飞虱雌雄若虫发育历期、存活率、雌成虫产卵量、孵化率、雌成虫寿命均不受转Bt基因水稻的显著影响。 2.不同氮肥条件下转Bt基因水稻对褐飞虱和白背飞虱生态适应性的继代影响 0kg/ha、100kg/ha和250kg/ha三个氮肥浓度下处理转Bt基因水稻T1C-19和T2A-1以及非转基因亲本水稻MH63,在室内条件下连续饲养褐飞虱和白背飞虱4代,研究在不同氮肥条件下,转Bt基因水稻对褐飞虱和白背飞虱生态适应性的连续影响。 对褐飞虱来说,氮肥的施用可以显著提高褐飞虱的生态适应性。同一水稻品种,随着施用氮肥浓度的增加,褐飞虱若虫历期缩短,雌成虫体重增加,每雌产卵量增加,成虫寿命变长以及褐飞虱若虫孵化率、存活率和种群增长倍数均增加。在不施氮肥稻株上取食的褐飞虱,随着取食代数的增加,其若虫历期增长,雌虫体重和寿命降低。在含氮稻株上取食的褐飞虱,随着取食代数的增加,其若虫发育历期缩短,雌虫体重、每雌产卵量、雌虫寿命以及褐飞虱种群增长倍数均有增加。相同氮肥施用浓度、相同代别的条件下,转Bt基因水稻和对照水稻相比对褐飞虱的若虫发育历期、雌虫体重、成虫寿命、褐飞虱若虫孵化率、存活率、种群增长倍数均无显著影响,在100kg/ha和250kg/ha施氮条件下取食转基因水稻T1C-19的褐飞虱在第一代至第三代的每雌产卵量(153.5、214.1、236.6粒/雌,293.8、346.6、390.6粒/雌)均显著低于另一转基因品种T2A-1(199.6、252.1、280.3粒/雌,404.7、427.1、431粒/雌)以及对照品种MH63(247、263、280.4粒/雌,414.3、439.6、424.9粒/雌),但在褐飞虱取食的第四代,在各品种上的产卵量无显著差异。 氮肥的施用也显著提高了白背飞虱的生态适应性。同一水稻品种,随着施用氮肥浓度的增加,白背飞虱若虫历期缩短,雌成虫体重增加,每雌产卵量增加,成虫寿命变长以及白背飞虱若虫孵化率、存活率均增加。在不施氮肥稻株上取食的白背飞虱,随着取食代数的增加,其若虫历期增长,雌虫体重和寿命降低。在含氮稻株上取食的白背飞虱,随着取食代数的增加,其若虫发育历期缩短,雌虫体重、每雌产卵量、雌虫寿命以及白背飞虱均有增加。相同氮肥施用浓度、相同代别的条件下,转Bt基因水稻和对照水稻相比对白背飞虱的若虫发育历期、雌虫体重、成虫寿命、白背飞虱若虫孵化率、存活率、种群增长倍数均无显著影响, 3.转Bt基因水稻对黄腿螯蜂多代生态适应性的影响 通过室内黄腿螯蜂的连续饲养以及配合田间调查的方法研究转Bt基因水稻对黄腿螯蜂生态适应性的影响。结果表明,转Bt基因水稻T1C-19和T2A-1与对照MH63相比,对两代黄腿螯蜂的化茧时间、雌虫历期、雄虫历期、捕食率、寄生率、雌虫寿命以及雄虫寿命均无显著影响。田间的调查结果也表明转Bt基因水稻对黄腿螯蜂的田间数量也没有显著影响。