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通过室内饲养、田间取样调查和酶联免疫生测实验等，系统研究了转基因Bt棉—33B和GK-12(分别以各自亲本DP5415和泗棉3号作为对照)对目标害虫、非目标害虫以及捕食性天敌的作用机理，开展了转基因Bt棉田Bt毒蛋白在寄主植物、害虫和害虫天敌三级营养体系中表达、富积及传递关系的研究。主要研究结果如下：转基因Bt棉对棉粉虱的孵化、若虫和伪蛹的发育以及存活均无不利影响，棉粉虱在美国孟山都抗虫棉品系33B的落卵量比国抗GK-12的低(约1倍)。与常规棉相比，取食24 h后转基因Bt棉使棉铃虫1龄幼虫体重减轻了24.0-47.2％，取食48 h后死亡率增加了80.4-92.0‰且33B对棉铃虫初孵幼虫致死率比GK-12高78.0％。与DP5415相比33B和GK-12使斜纹夜蛾1龄幼虫发育历期延长；与DP5415和泗棉3号相比33B使其死亡率增加(69.8-70.6％)、体重减轻(0.03-0.18mg)；此外，取食GK-12的1龄幼虫其体重亦比DP5415的减轻(0.16mg)。室内无选择取食实验表明，棉铃虫和斜纹夜蛾幼龄幼虫均可通过取食获取Bt毒蛋白并可在体内富积。以在转基因Bt棉上取食24 h的斜纹夜蛾初孵幼虫为猎物饲喂龟纹瓢虫幼龄幼虫时，72 h以后其增重比常规棉的减少：但幼虫的存活和发育为二龄的比率没有受到影响。室内实验表明，尽管取食转基因Bt棉的棉蚜其体内有一定量的Bt毒蛋白累积，但以此为食的龟纹瓢虫，其幼虫和蛹的发育历期、存活的比率、各龄幼虫和成虫的体重以及羽化成虫中畸形个体的比率、雌虫交配产卵率、产卵前期和单雌产卵量等均未受到影响；而成虫交配前期缩短(2d)、交配次数增加(1次)；且龟纹瓢虫成虫体内亦富积了相当数量的Bt毒素。田间取样调查结果表明，各品系棉田Bt毒蛋白表达量以33B中较高，其次为GK-12；各组织器官中花药和柱头Bt毒蛋白表达量最高，其次为花瓣(GK-12)或花瓣和子房(33B)，幼蕾、幼铃、嫩尖、初展嫩叶(33B和GK-12)以及子房(GK-12)中表达量较低；同样在田间，棉蚜和棉铃虫幼虫可以通过取食获取Bt毒蛋白，且在GK-12棉田采集的棉蚜和棉铃虫老龄幼虫其Bt毒蛋白累积量最高，其次为33B棉田，常规棉棉田最低；此外在33B棉田，龟纹瓢虫幼虫和雌、雄性成虫均可以通过捕食已获取Bt毒蛋白的猎物而间接与Bt毒素接触。综上所述，转基因Bt抗虫棉可有效地控制目标害虫和次要目标害虫的发生和为害，对棉田非目标害虫—棉粉虱的发生没有显著影响，对棉田主要捕食性天敌—龟纹瓢虫亦没有明显的毒副作用；室内无选择取食实验和田间取样检测结果均表明，棉铃虫、斜纹夜蛾和棉蚜均可以通过取食寄主植物而获取Bt毒蛋白，并进而将此毒素传递给它们的捕食性天敌—龟纹瓢虫；而有关转基因Bt棉对棉田天敌作用的机理尚需进一步深入研究。