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本研究以重要储粮害虫米蛾(Corcyra cephalonica Stainton)为对象,研究了转SCK/CrylAc 基因稻谷对米蛾生长发育的影响;CrylAc毒蛋白在米蛾不同虫态中的积累传递动态以及转SCK/CrylAc基因稻谷对米蛾重要解毒酶和抗氧化系统的影响。获得了以下主要研究结果:
1、转SCK/CrylAc基因稻谷对米蛾表现出极高的抗性。在CrylAc毒蛋白含量为1.375μg/g时,对米蛾1龄、2龄、3龄幼虫的致死率达到100%。经CrylAc稻谷饲喂的米蛾幼虫,羽化出的成虫干重显著低于对照,成虫性比(雌/雄)也与对照达到显著差异。
2、采用ELISA方法检测了米蛾幼虫取食转基因稻谷后,CrylAc毒蛋白在幼虫体内的积累降解动态及在不同虫态中的传递动态。结果表明:幼虫体内的CrylAc毒蛋白含量随着取食转SCK/CrylAc基因稻谷时间的延长而增加。幼虫取食该转基因稻谷36小时后移至非转基因对照稻谷上继续取食,幼虫体内的CrylAc毒蛋白随着取食时间的延长而逐渐下降。取食过转基因稻谷的米蛾幼虫发育的蛹、成虫和卵中没有检测出CrylAc毒蛋白。
3、米蛾幼虫取食转SCK/CrylAc基因稻谷24h-72h,其幼虫体内的α-乙酸萘酯酶、碱性磷酸酯酶的活力显著低于对照;酸性磷酸酯酶活力在12h、48h和72h时也显著低于对照;而羧酸酯酶和乙酰胆碱酯酶的活力显著高于对照。谷胱甘肽-S-转移酶的活性除饲喂24h外,其他处理与对照相比变化不大。此外还研究了处理72h后米蛾幼虫体内酯酶同工酶谱的变化:同功酶电泳表明有四条酯酶酶带,四种酯酶Est1、Est2、Est3、Est4的活性均受到不同程度的抑制,酯酶Est4的抑制效果最明显。表明这些解毒酶和酯酶同工酶直接参与了CrylAc毒蛋白的代谢作用。
4、米蛾幼虫取食转SCK/CrylAc基因稻谷后,在12h、36h时的总抗氧化能力显著低于对照(P<0.05),在48h和72h时与对照达到极显著差异(P<0.01);超氧化物歧化酶(SOD)活力随着取食时间的延长逐渐升高,在24h、48h、60h分别与对照形成极显著差异,在72h后低于对照,并达到极显著差异;过氧化物酶(POD)活力随着取食时间的延长逐渐升高,在48h、72h分别与对照形成极显著差异;过氧化氢酶(CAT)活力有所降低,在12h、24h、36h、72h时均极显著低于对照;丙二醛(MDA)含量显著升高;抗超氧阴离子自由基活力显著增加,在36h、60h时显著高于对照,在48h、72h时极显著高于对照;抑制羟自由基能力在24h、36h、48h、60h、72h时极显著低于对照。