轉(zhuǎn)Cry1Ac+Cry2Ab棉對棉鈴蟲的控制作用及對天敵捕食煙粉虱功能反應(yīng)的影響

雒珺瑜，張帥，呂麗敏，王春義，朱香鎮(zhèn)，崔金杰

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所，棉花生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安陽 455000

轉(zhuǎn)Cry1Ac+Cry2Ab棉對棉鈴蟲的控制作用及對天敵捕食煙粉虱功能反應(yīng)的影響

雒珺瑜，張帥，呂麗敏，王春義，朱香鎮(zhèn)，崔金杰

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所，棉花生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安陽 455000

文章以轉(zhuǎn)Cry1Ac基因棉(中棉所41)和常規(guī)棉(中棉所49)為對照，研究了轉(zhuǎn)Cry1Ac+Cry2Ab基因棉(639020)在棉花生長的關(guān)鍵時期——蕾期(二代棉鈴蟲發(fā)生期)、花期(三代棉鈴蟲發(fā)生期)和花鈴期(四代棉鈴蟲發(fā)生期)對棉鈴蟲的控制作用，同時研究了639020棉田主要捕食性天敵(中華草蛉幼蟲、龜紋瓢蟲、小花蝽和草間小黑蛛)對煙粉虱的捕食功能，明確了639020棉花在生長的關(guān)鍵時期對棉鈴蟲的控制效果及對棉田主要捕食性天敵捕食功能反應(yīng)的影響。結(jié)果表明，639020棉花對二代和三代棉鈴蟲具有良好的控制作用，抗蟲性分別比中棉所41提高了52.85%和16.22%，其中前者差異達(dá)顯著水平，后者差異不顯著。在棉花蕾期、花期和花鈴期，639020棉田棉鈴蟲落卵量都比中棉所41棉田和中棉所49棉田低(除二代棉鈴蟲發(fā)生期)；棉鈴蟲幼蟲數(shù)量都極顯著低于常規(guī)棉，且都低于防治指標(biāo)，但與中棉所41棉田無顯著差異。639020棉田中華草蛉、龜紋瓢蟲、小花蝽和草間小黑蛛對煙粉虱的捕食功能與中棉所41棉田和常規(guī)棉田相比無顯著變化。研究結(jié)果以期為新型轉(zhuǎn)基因棉花環(huán)境安全性研究及其外源基因的抗蟲遺傳效應(yīng)和生產(chǎn)應(yīng)用前景進(jìn)行安全性評價。

轉(zhuǎn)Cry1Ac+Cry2Ab棉；棉鈴蟲；捕食功能

全世界已有10多個主產(chǎn)棉國推廣種植Bt棉，總面積為1500多萬公頃[1]。轉(zhuǎn)Bt基因棉隨著種植面積的擴(kuò)大和種植時間的延長，靶標(biāo)害蟲棉鈴蟲(Helicoverpa armigera)對Bt毒素的抗性雖然沒有質(zhì)的飛越，但其耐受性呈現(xiàn)逐年上升的趨勢[2,3]，持續(xù)大面積種植轉(zhuǎn)Bt基因棉的潛在抗性風(fēng)險將成為影響其使用壽命的限制性因子[4~6]。為避免將來單一種植Bt基因棉對棉鈴蟲抗性問題帶來毀滅性的災(zāi)難，近年中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所成功將Cry2Ab基因轉(zhuǎn)入我國主栽棉花品種，獲得了轉(zhuǎn)復(fù)合基因Cry1Ac+ Cry2Ab基因棉花新材料。復(fù)合基因棉花新材料的出現(xiàn)和種植，可以從抗性位點(diǎn)結(jié)合方面延緩棉鈴蟲抗性的產(chǎn)生。目前對轉(zhuǎn)Cry1Ac+Cry2Ab基因棉的研究開展了其對棉蚜(Aphis gossypii)[7]、節(jié)肢動物群落[8]及棉田天敵生長發(fā)育[9]的影響，但對主要的目標(biāo)性狀未進(jìn)行研究，很難對其目標(biāo)基因遺傳效應(yīng)、生產(chǎn)應(yīng)用價值和目標(biāo)性狀的效果有一個很好的定論。

煙粉虱(Bemisia tabaci)是一種世界性的害蟲，在全世界幾十個國家和地區(qū)均有分布。煙粉虱具有復(fù)雜和廣泛的寄主植物，給世界各國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。近年來，我國大棚蔬菜及設(shè)施園藝作物迅猛發(fā)展，冬天大棚和設(shè)施農(nóng)業(yè)中有適宜煙粉虱生存和繁殖的氣候條件，為煙粉虱的常年轉(zhuǎn)主危害奠定了條件。以前，棉田在防治棉鈴蟲時可以兼治的煙粉虱，現(xiàn)在由于種植了轉(zhuǎn)基因抗蟲棉花，用藥量減少或不進(jìn)行防治，使得棉田煙粉虱得不到兼治，從而取代棉鈴蟲地位上升為主要害蟲[10~18]。目前對煙粉虱的防治主要采用化學(xué)防治，由于連續(xù)長期用藥，使煙粉虱對大部分化學(xué)農(nóng)藥產(chǎn)生了很強(qiáng)的抗性和交互抗性[19]，給煙粉虱的防治帶來了極大的困難，因此開展煙粉虱生物防治，對減少化學(xué)農(nóng)藥的使用、延緩抗性和保護(hù)生態(tài)環(huán)境，具有重要的實(shí)踐價值。

本文為進(jìn)一步明確新型轉(zhuǎn)Cry1Ac+Cry2Ab基因棉花對抗靶標(biāo)害蟲抗性的遺傳效應(yīng)和在育種方面的應(yīng)用前景，系統(tǒng)測定了新型轉(zhuǎn)基因棉花對靶標(biāo)害蟲的抗蟲效果及其對主要天敵的影響。本研究擬結(jié)合室內(nèi)生物測定和田間小區(qū)調(diào)查兩種方法，明確轉(zhuǎn)Cry1Ac+Cry2Ab棉花新材料對靶標(biāo)害蟲的控制作用和田間種群動態(tài)的影響，研究了轉(zhuǎn)Cry1Ac+Cry2Ab棉田的主要捕食性天敵對煙粉虱的捕食功能，為轉(zhuǎn)新型基因棉花的環(huán)境安全評價積累科學(xué)數(shù)據(jù)，為我國轉(zhuǎn)基因棉花的環(huán)境安全管理提供科學(xué)依據(jù)，同時為轉(zhuǎn)基因抗蟲棉田主要害蟲煙粉虱的綜合防治技術(shù)提供理論指導(dǎo)。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 棉花

轉(zhuǎn)Cry1Ac+Cry2Ab基因棉639020由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所生物技術(shù)研究室提供；中棉所41為轉(zhuǎn)Cry1Ac基因棉，中棉49為常規(guī)非轉(zhuǎn)基因棉花，均由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所遺傳育種研究室提供。

1.1.2 試蟲

煙粉虱采自非轉(zhuǎn)基因棉田；棉鈴蟲于2013年9月采自田間，當(dāng)年在室內(nèi)人工飼養(yǎng)的第2代棉鈴蟲幼蟲，由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所養(yǎng)蟲室提供；中華草蛉幼蟲、龜紋瓢蟲、小花蝽和草間小黑蛛成蟲分別采自639020棉田、中棉所41棉田和中棉49棉田。

1.2 方法

1.2.1 棉花種植

試驗(yàn)于2014年5月上旬至9月下旬期間，將棉花種植于中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所試驗(yàn)農(nóng)場，每材料種植3小區(qū)，小區(qū)面積122 m2，小區(qū)間隨機(jī)排列，棉花種植株距為0.27 m，行距為0.80 m。棉花全生育期不進(jìn)行化學(xué)防治，其他農(nóng)事操作按常規(guī)棉田操作和管理。

1.2.2 田間種群調(diào)查方法

試驗(yàn)采用對角線五點(diǎn)取樣方法[20]，分別在二代、三代和四代棉鈴蟲發(fā)生高峰期，調(diào)查不同棉田棉鈴蟲落卵量和棉鈴蟲幼蟲數(shù)量，每個棉鈴蟲發(fā)生世代每隔1 d調(diào)查1次，共計調(diào)查3次；每次每小區(qū)調(diào)查5個樣點(diǎn)，每個樣點(diǎn)連續(xù)調(diào)查兩行20株棉花，共100株；棉田棉鈴蟲落卵量和棉鈴蟲幼蟲數(shù)量分別以“百株落卵量”或“百株蟲量”表示。

1.2.3 棉鈴蟲室內(nèi)生物測定

在棉花生長的蕾期(二代棉鈴蟲發(fā)生期)、花期(三代棉鈴蟲發(fā)生期)分別采集639020、中棉所41和中棉49頂部第二片展開葉，每20片葉為1次重復(fù)，每個品種3次重復(fù)。將采集的葉片裝入生測盒(直徑9 cm、高15 cm)，每個生測盒裝入1片棉葉，每片棉葉上接入5頭棉鈴蟲孵化2 d的幼蟲，蓋上蓋子，放入光照培養(yǎng)箱中(溫度27±0.5℃，相對濕度70%~ 80%，光照周期L∶D=14 h∶10 h)，5 d后調(diào)查棉鈴蟲幼蟲死亡數(shù)和活蟲數(shù)，以常規(guī)棉為對照，計算轉(zhuǎn)基因抗蟲棉花對棉鈴蟲抗性的幼蟲校正死亡率。計算公式： ()

2.4 天敵捕食功能反應(yīng)

天敵捕食功能反應(yīng)分別以采自639020棉田、中棉所41棉田和中棉49棉田的中華草蛉幼蟲、龜紋瓢蟲、小花蝽和草間小黑蛛成蟲為天敵，以采自非轉(zhuǎn)基因棉田的煙粉虱為獵物，并在室內(nèi)統(tǒng)一饑餓12 h后進(jìn)行試驗(yàn)。用不同密度(每管 15、30、45、60、75頭)的獵物和1頭天敵放置在直徑為9 cm、高15 cm的大玻璃試管內(nèi)，然后置于光照培養(yǎng)箱中。每種天敵每個獵物密度6個試管為一次重復(fù)，試驗(yàn)均重復(fù)3次。24 h后調(diào)查剩余煙粉虱數(shù)量，建立捕食功能反應(yīng)模型——HollingⅡ型反應(yīng)模型，根據(jù)模型計算天敵日最大捕食量。功能反應(yīng)圓盤方程為：

式中：Na為被捕食的獵物數(shù)量；N為獵物密度；a為瞬時攻擊率；T為實(shí)驗(yàn)持續(xù)時間(1 d)；Th為處置1頭獵物時間。

1.3 統(tǒng)計分析

運(yùn)用SPSS 13.0軟件對所有數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，采用單因素方差分析(One-way analysis，ANOVA)和Duncan's差異顯著性分析，檢驗(yàn)同一時期不同小區(qū)內(nèi)棉田棉鈴蟲落卵量和幼蟲數(shù)量的差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 轉(zhuǎn)Cry1Ac+Cry2Ab棉在二代棉鈴蟲和三代棉

鈴蟲發(fā)生期對棉鈴蟲室內(nèi)控制效果

轉(zhuǎn)Cry1Ac+Cry2Ab棉639020和轉(zhuǎn)Cry1Ac基因中棉所41棉葉片在二代棉鈴蟲和三代棉鈴蟲發(fā)生期對棉鈴蟲室內(nèi)控制效果見表1。在二代棉鈴蟲和三代棉鈴蟲發(fā)生期，639020和中棉所41棉葉片室內(nèi)生物測定棉鈴蟲幼蟲校正死亡率分別為81.39%、53.25%和57.97%、49.88%；兩個棉鈴蟲發(fā)生時期639020棉對棉鈴蟲的抗蟲性比中棉所41分別高52.85%和16.22%，前者差異達(dá)極顯著水平，后者差異不顯著；兩種轉(zhuǎn)基因棉花對棉鈴蟲幼蟲的控制作用均隨著棉花的生長呈現(xiàn)下降的趨勢，但639020棉由于前期效果較好，后期顯示出下降比例較大。

2.2 轉(zhuǎn)Cry1Ac+Cry2Ab棉在二代、三代和四代發(fā)生

期對田間棉鈴蟲的影響

2.2.1 棉田落卵量

在棉花生長的關(guān)鍵時期——蕾期(二代棉鈴蟲發(fā)生期)、花期(三代棉鈴蟲發(fā)生期)和花鈴期(四代棉鈴蟲發(fā)生期)3種棉田百株棉鈴蟲落卵量如圖1所示。由圖1可見，在二代棉鈴蟲發(fā)生期，轉(zhuǎn)Cry1Ac+ Cry2Ab棉639020、轉(zhuǎn)Cry1Ac基因棉中棉所41和常規(guī)棉中棉所49棉田百株棉鈴蟲落卵量平均分別為297.4粒、331.6粒和206.6粒，639020棉田比中棉所41棉田少10.3%，比中棉所49棉田多44.0%，差異均不顯著；在三代棉鈴蟲發(fā)生期，639020、中棉所41和中棉所49棉田百株棉鈴蟲落卵量平均分別為47.1粒、107.6粒和73.3粒，639020棉田比中棉所41和中棉所49棉田分別少56.2%和35.7%，前者差異顯著，后者差異不顯著；在四代棉鈴蟲發(fā)生期，639020、中棉所41和中棉所49棉田百株棉鈴蟲落卵量平均分別為22.7粒、32.2粒和23.7粒，639020棉田比中棉所41和中棉所49棉田分別少29.5%和4.2%，差異均不顯著。

表1 兩種轉(zhuǎn)基因抗蟲棉對棉鈴蟲校正死亡率(%)

2.2.2 棉田棉鈴蟲幼蟲數(shù)量

在棉花生長的關(guān)鍵時期——蕾期(二代棉鈴蟲發(fā)生期)、花期(三代棉鈴蟲發(fā)生期)和花鈴期(四代棉鈴蟲發(fā)生期)3種棉田百株棉鈴蟲幼蟲數(shù)量如圖2所示。由圖2可見，在二代棉鈴蟲發(fā)生期，轉(zhuǎn)Cry1Ac+ Cry2Ab棉639020、轉(zhuǎn)Cry1Ac基因棉中棉所41和常規(guī)棉中棉所49棉田百株棉鈴蟲幼蟲數(shù)量平均分別為7.1頭、7.1頭和59.8頭，639020棉田和中棉所41棉田棉鈴蟲幼蟲數(shù)量均比常規(guī)棉田少88.1%，差異達(dá)極顯著水平；在三代棉鈴蟲發(fā)生期，639020棉、中棉所41和中棉所49棉田百株棉鈴蟲幼蟲數(shù)量平均分別為4.9頭、4.4頭和36.3頭，639020和中棉所41棉田百株棉鈴蟲幼蟲數(shù)量分別比常規(guī)棉田少86.5%和87.9%，差異均達(dá)極顯著水平；在四代棉鈴蟲發(fā)生期，639020棉、中棉所41和中棉所49棉田百株棉鈴蟲幼蟲數(shù)量平均分別為0.9頭、1.4頭和15.1頭，639020和中棉所41棉田百株棉鈴蟲幼蟲數(shù)量分別比常規(guī)棉田少94.0%和90.7%，差異均達(dá)極顯著水平；3個時期轉(zhuǎn)基因棉田棉鈴蟲幼蟲數(shù)量均在防治指標(biāo)以下，可見田間控制效果良好。

圖1 棉鈴蟲發(fā)生期3種棉田棉鈴蟲落卵量

圖2 棉鈴蟲發(fā)生期3種棉田棉鈴蟲幼蟲數(shù)量

2.3 3種棉田主要捕食性天敵對煙粉虱捕食功能反應(yīng)

2.3.1 3種棉田主要捕食性天敵對煙粉虱捕食功能反應(yīng)

圖3結(jié)果表明，在相同的環(huán)境條件下，棉田中華草蛉幼蟲、龜紋瓢蟲、小花蝽和草間小黑蛛成蟲對煙粉虱成蟲的捕食量均隨煙粉虱密度的增加而上升，當(dāng)煙粉虱的密度增加到75頭/管后，4種天敵捕食量增加的速度變慢,呈現(xiàn)出負(fù)增長的趨勢和曲線；在相同獵物密度條件下，3種棉田中每種天敵的捕食量差異不顯著。

2.3.2 主要捕食參數(shù)

4種天敵對煙粉虱的捕食量與時間繪成散點(diǎn)圖結(jié)果均符合HollingⅡ型反應(yīng)如(表2)。由表2可見，功能反應(yīng)方程相關(guān)系數(shù)均大于0.9544，表明在室溫條件下中華草蛉幼蟲、龜紋瓢蟲、小花蝽和草間小黑蛛成蟲的捕食量與煙粉虱的密度呈顯著相關(guān)關(guān)系。由表2可見，中華草蛉幼蟲對煙粉虱成蟲具有較強(qiáng)的捕食作用。4種天敵中龜紋瓢蟲對煙粉虱的捕食作用最強(qiáng)，日最大捕食量均在240頭以上，其次是中華草蛉幼蟲和小花蝽成蟲，均在100頭以上，而草間小黑蛛最低，平均為70頭左右。

圖3 3種棉田4種天敵對煙粉虱成蟲捕食功能反應(yīng)

表2 3種棉田天敵對煙粉虱捕食功能參數(shù)

639020和中棉所41棉田天敵的捕食功能系數(shù)、瞬間攻擊率、日最大捕食量較常規(guī)棉中棉所49之間無顯著差異，也沒有明顯的規(guī)律，表明轉(zhuǎn)639020棉和Bt棉在本文實(shí)試驗(yàn)條件下沒有引起天敵捕食功能的變化。

3 討 論

本研究結(jié)果表明，轉(zhuǎn)Cry1Ac+Cry2Ab棉田在3個棉鈴蟲發(fā)生高峰期，棉鈴蟲幼蟲數(shù)量均在防治指標(biāo)以下，室內(nèi)對靶標(biāo)害蟲也具有較好的控制作用；表明轉(zhuǎn)Cry1Ac+Cry2Ab棉不僅對棉田靶標(biāo)害蟲具有良好的控制效果，同時在本實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)期內(nèi)對天敵沒有產(chǎn)生顯著影響，與本課題組前期研究結(jié)果[21,22]在轉(zhuǎn)高產(chǎn)基因和轉(zhuǎn)Bt棉田的結(jié)論一致；長期生存在轉(zhuǎn)Cry1Ac+Cry2Ab棉田的中華草蛉、龜紋瓢蟲、小花蝽和草間小黑蛛對煙粉虱的捕食功能沒有明顯的變化，與張安盛等[23,24]、崔金杰等[25]和荊英等[26]的研究結(jié)果基本一致。

轉(zhuǎn)基因抗蟲棉大面積種植后，其抗蟲基因?qū)Π袠?biāo)害蟲的控制作用明顯，但靶標(biāo)害蟲為植食性害蟲，其也是棉田天敵的食物。因此，轉(zhuǎn)基因棉田靶標(biāo)害蟲數(shù)量的變化，則會引起食物鏈上天敵等害蟲的變化，進(jìn)而引起昆蟲群落內(nèi)部節(jié)肢動物群落種群動態(tài)或種類變化，甚至可能會影響到棉田節(jié)肢動物優(yōu)勢種的演替?？梢娹D(zhuǎn)新型基因棉田節(jié)肢動物群落物種優(yōu)勢種和優(yōu)勢度的演替規(guī)律需進(jìn)一步系統(tǒng)研究。

外來生物在自然狀態(tài)或人類作用下在異地可以生長和繁殖的現(xiàn)象就是外來生物的入侵。外來生物入侵必然引起本土生物的變化，引起其食物和空間上的重新分布，因此外來生物入侵在生物多樣性喪失或變化的過程中扮演著重要的角色，對一個生態(tài)區(qū)或多個生態(tài)區(qū)乃至整個生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性的完整性會造成極大的威脅[27]。近年來煙粉虱已入侵我國各大棉區(qū)并在我國大面積長期定居，且煙粉虱的植物寄主非常繁多和復(fù)雜。目前隨著轉(zhuǎn)基因棉花種植時間的延長和種植面積的擴(kuò)大，抗蟲棉田棉鈴蟲用藥防治次數(shù)減少，煙粉虱得不到及時兼治或防治，已經(jīng)成為我國重要的棉田害蟲[12,15]。由于煙粉虱的寄主種類多，生長繁衍速度快，如不盡快找到防治棉田煙粉虱的有效方，一旦種群擴(kuò)大且治理無方，不緊棉花生產(chǎn)造成巨大損失，煙粉虱將會轉(zhuǎn)主至其他寄主植物如麻、瓜、豆角等，造成其他農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的巨大損失。因此棉田充分發(fā)揮天敵資源對煙粉虱的自然控制作用，是煙粉虱科學(xué)防治的重要環(huán)節(jié)，在建立煙粉虱防控體系中發(fā)揮重要的作用。本文在室內(nèi)研究結(jié)果表明，中華草蛉、龜紋瓢蟲對煙粉虱具有很強(qiáng)的捕食和控制潛力，但由于棉田自然環(huán)境因素復(fù)雜，天敵生存條件的多元化，煙粉虱活動范圍及活動能力等均會在天敵捕食害蟲過程和效果過程中起到一定的干擾作用，需進(jìn)一步在棉田環(huán)境條件下研究自然天敵對煙粉虱的捕食能力。

[1]James,ISAAA,2007,http://www.isaaa.org.

[2]梁革梅,譚維嘉,郭予元.棉鈴蟲對Bt的抗性篩選及交互抗性研究.中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2000,33(4):46–53.

[3]Shen JL,Lu P,He DJ,Zhou WJ,Chen J,Meng FX,Zhou XM,Su JY,Gao CF,Cen HM,Xu L,Pu QH.Monitoring of Bt resistance in CBW in China.Proceedings of the 15ThInternational Plant Protection Congress,2004:285.

[4]許新軍.棉鈴蟲對Bt毒素—Cry1Ac抗性的生化及分子機(jī)理研究[學(xué)位論文].南京:南京農(nóng)業(yè)大學(xué),2005.

[5]Meng FX,Shen JL,Zhou WJ,Cen HM.Long-term selection for resistance to transgenic cotton expressing Bacillus thuringiensis toxin in Helicoverpa armigera (Hübner)(Lepidoptera:Noctuidae).Pest Manag Sci,2004, 60(2):167–172.

[6]Akhurst RJ,James W,Bird LJ,Beard C.Resistance to the Cry1Ac delta-endotoxin of Bacillus thuringiensis in the cotton bollworm,Helicoverpa armigera(Lepidoptera: Noctuidae).J Econ Entomol,2003,96(4):1290–1299.

[7]雒珺瑜,崔金杰,張帥,王春義,辛惠江.轉(zhuǎn)Cry1Ac+ Cry2Ab基因棉對棉蚜生命表參數(shù)及種群動態(tài)的影響.應(yīng)用昆蟲學(xué)報,2012,49(4):906–910.

[8]雒珺瑜,崔金杰,張帥,陸雪君.轉(zhuǎn)cry1Ac+cry2Ab基因棉對棉田節(jié)肢動物群落的影響.植物保護(hù),2011,37(6): 90–92,111.

[9]雒珺瑜,崔金杰,辛惠江.轉(zhuǎn)Cry1Ac+Cry2Ab基因棉花對天敵生長發(fā)育的影響.中國棉花,2011,38(12):11–12.

[10]Li HB,Wu KM,Xu Y,Yang XR,Yao J,Wang F. Population dynamics of pest mirids in cotton filed in Southern Xinjiang.Chinese Bull Entomol,2007,44(2): 219–222.

[11]Guo JY,Zhou HX,Wan FH,Liu XJ,Han ZJ.Population dynamics and damage of Lygus lucorum Mayr in Bt cotton fields under two control measures.Chinese Bull Entomol, 2005,42(4):424–428.

[12]Lu YH,Wu KM,Jiang YY,Guo YY,Desneux N. Widespread adoption of Bt cotton and insecticide decrease promotesbiocontrolservices.Nature,2012,487(7407): 362–365.

[13]Lu YH,Qiu F,Feng HQ,Li HB,Yang ZC,Wyckhuys KAG,Wu KM.Species composition and seasonal abundance of pestiferous plant bugs(Hemiptera:Miridae) on BtCotton in China.Crop Prot,2008,27(3–5): 465–472.

[14]Lu YH,Wu KM.Mirid bugs in China:pest status and management strategies.Outlooks Pest Manag,2011,22(6): 248–252.

[15]Lu YH,Wu KM,Jiang YY,Xia B,Li P,Feng HQ, Wyckhuys KAG. Mirid bug outbreaks in multiple crops correlated with wide-scale adoption of Bt cotton in china.Science,2010,328(5982):1151–1154.

[16]Wu KM,Li W,Feng HQ,Guo YY.Seasonal abundance of the mirids,Lybux lucorum and Adelphocoris spp.(Hemiptera: Miridae)on Bt cotton in northern China.Crop Prot,2002, 21(10):997–1002.

[17]Wu KM,Guo YY.Theevolution ofcotton pest management practices in China.Annu Rev Entomol,2005,50: 31–52.

[18]WuKM,LuYH,FengHQ,JiangYY,ZhaoJZ. Suppression of cotton bollworm in multiple crops in China in areas with Bt toxin-containing cotton.Science,2008, 321(5896):1676–1678.

[19]張芝利.關(guān)于煙粉虱大發(fā)生的思考.北京農(nóng)業(yè)科學(xué), 2000,18(增刊):1–3.

[20]中華人民共和國農(nóng)業(yè)部.2007.農(nóng)業(yè)部 953號公告-12.2-2007(轉(zhuǎn)基因植物及其產(chǎn)品環(huán)境安全檢測 抗蟲棉花 第2部分:生存競爭能力)http://www.moa.gov.cn/ zwllm/tzgg/gg/200801/t20080110_952066htm.

[21]雒珺瑜,劉傳亮,張帥,王春義,呂麗敏,李春花,李付廣,崔金杰.轉(zhuǎn)RRM2基因棉生長勢和產(chǎn)量及對棉田節(jié)肢動物群落的影響.植物生態(tài)學(xué)報,2014,38(7):785–794.

[22]雒珺瑜,王春義,辛惠江,崔金杰.轉(zhuǎn)基因棉田節(jié)肢動物群落調(diào)查時間間隔的探討.棉花學(xué)報,2013,25(5):440–445.

[23]張安盛,李麗莉,于毅,門興元.中華草蛉幼蟲對西花薊馬若蟲的捕食功能反應(yīng)與搜尋效應(yīng).植物保護(hù)學(xué)報, 2007,34(3):247–251.

[24]張安盛,于毅,李麗莉,張思聰.東亞小花蝽(Orius sauteri)成蟲對入侵害蟲西花薊馬(Frankliniella occidentalis)成蟲的捕食作用.生態(tài)學(xué)報,2007,27(5):1903–1909.

[25]崔金杰,雒珺瑜,王春義,李樹紅,李春花.轉(zhuǎn)雙價基因(Bt+CpTI)棉對棉田主要捕食性天敵捕食功能反應(yīng)的影響.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2005,28(1):48–51.

[26]荊英,黃建,韓巨才,馬瑞燕.刀角瓢蟲對煙粉虱的捕食作用.植物保護(hù)學(xué)報,2004,31(3):225–229.

[27]黃紅娟,葉萬輝.外來種入侵與物種多樣性.生態(tài)學(xué)雜志,2004,23(2):121–126.

(責(zé)任編委:黃原)

The effects of transgenic Cry1Ac+Cry2Ab cotton on cotton bollworm control and functional response of predators on whitefly

Junyu Luo,Shuai Zhang,Limin Lü,Chunyi Wang,Xiangzhen Zhu,Jinjie Cui

State Key Laboratory of Cotton Biology,Cotton Research Institute,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Anyang 455000, China

In this study,we detected and clarified the roles of transgenic Cry1Ac+Cry2Ab cotton“639020”in controlling cotton bollworm(Helicoverpa armigera)during critical periods of bud stage(second generation of bollworm),flowering stage(third generation of bollworm)and bolling stage(fourth generation of bollworm)as well as the influences of 639020 cotton on functional response of the main predators(Chrysopa sinica larvae, Propylaea japonica,Orius and Erigonidium graminicola)on whitefly using transgenic Cry1Ac cotton“CCRI41”and conventional cotton“CCRI49”as the control.Our results showed that the 639020 cotton well controlled the second and third generation of bollworm,and the level of insect resistance increased by 52.85%and 16.22% separately compared with that of CCRI41,with a significant effect on the second generation of bollworm.Moreover, the number of bollworm eggs in 639020 cotton field was lower than that in CCRI41 and CCRI49 cotton fields(except the second generation of bollworm)during the cotton bud,flowering and bolling stages.Although the number of bollworm larvae in 639020 cotton field was significantly lower than that in CCRI49 field,and both under the controlling index,it has no significant difference compared with that in CCRI41 cotton field.There were also no obvious changes in predator functions of Chrysopa sinica,Propylaea japonica,Orius and Erigonidium graminicola on bemisia tabaci between 639020,CCRI41 and CCRI49 cotton filed.This study evaluated the safety of new transgenic cotton on environment, anti-insect activity of exogenous gene and the safety of production and application prospect.

transgenic Cry1Ac+Cry2Ab cotton;Helicoverpa armigera;predator function

2014-11-30;

2015-01-29

轉(zhuǎn)基因生物新品種培育重大專項(xiàng)(編號：2014ZX08011-002)資助

雒珺瑜，學(xué)士，副研究員，研究方向：轉(zhuǎn)基因生物安全。E-mail:luojunyu1818@126.com

崔金杰，博士，研究員，研究方向：轉(zhuǎn)基因生物安全。E-mail:cuijinjie@126.com

10.16288/j.yczz.14-418

時間:2015-3-11 9:20:02

URL:http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1913.R.20150311.0920.004.html