转基因水稻的生态安全问题备受关注。因此,在转基因水稻尚未商品化生产前,对其潜在的生态安全进行系统、科学的评价尤显重要。本论文主要以转cry1Ac+CpTI双价基因抗虫水稻品系为材料,系统评价了该类转基因水稻对二化螟(Chilo suppressalis)、大螟(Sesamia inferens)两种螟虫田间构成的影响,并从害虫对纯Bt蛋白的敏感性、转基因水稻对害虫致死特性、产卵选择性、优势天敌控制力等方面就该种影响的机理进行了初步探索。此外,还研究了两种螟虫对不同Bt蛋白及其组合的敏感性,提出了抗螟虫转基因水稻培育中抗虫基因利用的策略。主要结果如下: 1.转基因抗虫水稻早、晚两季水稻的田间调查结果表明,转基因水稻上两种螟虫(二化螟和大螟)虫口数量均显著低于相应的非转基因对照品种,抗虫效果较好。转基因水稻上残存螟虫中,大螟多于二化螟。 2.转基因水稻不同生育期对两种螟虫的室内致死特性测定结果表明,转基因水稻整个生育期对二化螟、大螟都表现明显的致死效应,但水稻生长后期的致死效果明显降低。转基因水稻对大螟的致死效应显著弱于对二化螟,其中,二化螟至第5天全部死亡,大螟至第15天时,仍有2.3%～7.3%的个体存活,而少量大螟个体(<1.6%)还能化蛹、羽化。 3.采用Bt毒蛋白人工饲料添加法,评价了5种Bt毒素蛋白及其组合对二化螟、大螟的致死活性及组合的增效作用,结果表明,Bt毒蛋白对二化螟、大螟毒杀作用存在差异,其中以Cry1Ab,Cry1Aa,Cry1Ba三种蛋白差异显著:所有组合蛋白对二化螟都表现明显的增效作用,而对大螟的增效作用不明显,仅Cry1Aa+Cry1Ab组合表现微弱的增效作用。同时饲喂相同浓度Cry1Ab、Cry1Ac毒蛋白,二化螟的存活率显著低于大螟。 4.转基因水稻对大螟成虫产卵选择性及大螟黄绒茧蜂(Apanteles glomeratus)生物学影响的研究表明,大螟对转基因与非转基因水稻上产卵并没有明显的趋性,转基因水稻也没有明显的削弱大螟田间优势寄生性天敌大螟黄绒茧蜂的控制能力。 5.转基因水稻田间自然筛选1～2代后,残存大螟生物学特性与对照相比,蛹重、羽化率、产卵量、对Cry1Ac毒蛋白敏感性均(LC50)无显著性差异。 综上所述,转基因水稻田残存大螟相对较多的主要原因是两种螟虫对供试转基因水稻敏感性差异,而研究涉及到的几个生态学因子(产卵选择性和天敌控制等)不是主要原因。