Cry1B和Cry1Fa蛋白对龟纹瓢虫安全性研究

摘要

转基因作物的商业化种植为人类带来了巨大的经济效益，同时转基因作物的种植也引起了人们对生态环境安全性的关注。转基因作物环境安全评价的一项重要内容是对田间天敌昆虫的影响。龟纹瓢虫是棉田优势捕食性天敌，也是转基因作物安全评价的重要指示性非靶标昆虫。本文研究了Cry1B和Cry1Fa两种新型Bt蛋白对龟纹瓢虫的安全性。主要结果如下: 1.明确了Cry1B和Cry1Fa蛋白对龟纹瓢虫生物学特征的影响。和对照相比，饲喂0.5mg·mL-1的Cry1B和Cry1Fa蛋白后龟纹瓢虫各个龄期的发育历期、羽化率和羽化后虫重均无显著差异。说明龟纹瓢虫取食Cry1B和Cry1Fa蛋白对生物学特征没有明显影响。 2.明确了龟纹瓢虫取食Cry1B和Cry1Fa蛋白对酶活的影响。与对照相比，龟纹瓢虫取食0.25mg·mL-1、0.5mg·mL-1的Cry1B和Cry1Fa蛋白后对谷胱甘肽S-转移酶(GST)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的活性均没有显著影响;取食1.0mg·mL-1的Cry1B蛋白后谷胱甘肽-S-转移酶(GST)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的活性都显著升高;取食1.0mg·mL-1的Cry1Fa蛋白后过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性均显著升高。 3.明确了龟纹瓢虫取食Cry1B和Cry1Fa蛋白对解毒、代谢相关基因的影响。不同浓度(0.25mg·mL-1、0.5mg·mL-1、1.0mg·mL-1)的Cry1B蛋白和Cry1Fa蛋白分别处理龟纹瓢虫2龄和3龄幼虫12h、24h、48h后，与对照相比，龟纹瓢虫某些解毒、代谢相关基因的表达量无显著影响，某些解毒、代谢相关基因的表达量发生显著影响。 4.明确了龟纹瓢虫取食Cry1B和Cry1Fa蛋白对体内共生菌的影响。0.25mg·mL-1、0.5mg·mL-1、1.0mg·mL-1的Cry1B和Cry1Fa蛋白分别处理龟纹瓢虫2龄和3龄幼虫12h、24h、48h后，2龄幼虫体内的优势菌门为厚壁菌门Firmicutes、变形菌门Proteobacteria、拟杆菌门Bacteroidetes、放线菌门Actinobacteria、疣微菌门Verrucomicrobia和绿弯菌门Chloroflexi，与对照组一致;3龄幼虫的优势菌门为厚壁菌门Firmicutes、变形菌门Proteobacteria、放线菌门Actinobacteria、拟杆菌门Bacteroidetes、酸杆菌门Acidobacteria，与对照组一致。