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二化螟Chilo suppressalis(Walker)是水稻上重要的蛀茎害虫之一,每年给我国水稻生产造成严重损失。随着生物技术的发展,转Bt抗虫水稻的研发为水稻害虫防治提供了有效途径,但同时也存在一些问题,其中靶标害虫对Bt作物的抗性演化是制约其可持续应用的重要因素之一,也是转基因抗虫作物商业化应用之前生态安全评价重点关注的内容之一。目前,靶标害虫二化螟对Bt水稻的抗虫风险还尚未明确,而抗性风险的明确是建立在靶标害虫对Bt作物/Bt蛋白敏感性明确的基础上。基于此,本研究系统开展了Cry1Ab敏感和耐受品系在Bt水稻上的存活及二化螟田间种群对Cry1Ab蛋白的敏感性监测,明确了二化螟田间种群对Cry1Ab蛋白的初始抗性基因频率,为Bt水稻的生态安全性评价和制定预防性的抗性治理策略提供重要科学数据和理论依据。具体结果如下:采用离体生测法,系统评价了二化螟Cry1Ab耐受及敏感品系初孵幼虫在不同生育期的Bt水稻(cry1Ab品系、cry1C品系、cry1Ab+cry1C品系)上取食7 d的存活情况。结果表明:(1)通过ELISA,分别测定了三种Bt水稻中Bt杀虫蛋白的表达量,发现Cry1Ab蛋白在cry1Ab和cry1Ab+cry1C抗虫水稻中的表达量随生育期的变化而显著下降,而Cry1C蛋白在cry1C和cry1Ab+cry1C水稻中的表达量呈现先降低后升高的趋势;(2)二化螟Cry1Ab敏感品系在不同生育期的cry1Ab、cry1Ab+cry1C和cry1C抗虫水稻上取食7 d的死亡率均为100%,且在分蘖期的三种Bt水稻上的完全致死时间分别为2 d、3 d和4 d;拔节期为2d、3d、和5d;孕穗期分别为2d、2d、4d;(3)二化螟Cry1Ab耐受品系在不同生育期的cry1C和cry1Ab+cry1C水稻上取食7 d,存活率均降为0,但在cry1Ab水稻上,其存活率显著增高,且在孕穗期cry1Ab水稻上的存活率为23.61%,显著高于分蘖和拔节期。由此说明,二化螟Cry1Ab耐受品系对cry1Ab水稻产生了一定的适应性,而对转cry1C、cry1Ab+cry1C水稻仍保持高度敏感,且二化螟Cry1Ab耐受品系与Cry1C蛋白可能不存在交互抗性;(4)蛋白表达量和幼虫死亡率的相关分析结果表明,Cry1Ab蛋白的表达量与二化螟幼虫的死亡率呈正相关关系,说明转cry1Ab水稻中Cry1Ab杀虫蛋白的表达量决定了其杀虫效果。采用F2代检测法,对广西兴安和福建福州的二化螟田间种群分别进行Cry1Ab杀虫蛋白的初始抗性基因频率监测。结果表明,对广西兴安的172个二化螟单雌家系进行了检测,发现该地区有3个单雌家系可能为耐受品系(#108,#127,#144),估测该地区初始抗性等位基因频率约为0.0057;对福建福州185个单雌家系进行了检测,发现3个单雌家系可能为耐受家系(#4,#161,#179),估测该地区初始抗性等位基因频率约为0.0053。与之前已报道的其他地区的二化螟初始抗性基因频率相比,没有显著升高,说明广西兴安、福建福州地区的二化螟田间种群的抗性初始基因频率仍保持在较低水平,对Cry1Ab蛋白仍保持高度敏感状态。