转基因生物的生态安全性为世人瞩目,为明确转基因玉米推广种植后的生态风险,本文以转cry1F基因抗虫玉米为材料,经室内和田间研究,系统研究了其对非靶标节肢动物生态安全性的影响,取得以下结果:1、转Bt基因玉米对玉米田地上非靶标节肢动物安全性利用直接观察法、吸虫器及陷阱法,研究转Bt基因玉米对玉米田地上非靶标节肢动物安全性,结果表明转Bt基因田及对照田之间物种丰富度(S)、Shannon-Winner多样性指数(H’)、均匀性指数(J)、Simpson优势集中性指数(C)等各项指标均无显著差异,转Bt基因玉米对玉米田地上部分非靶标节肢动物群落的影响与对照相比无显著差异。直接观察法结果表明转基因玉米田及对照非转基因玉米田中节肢动物种类相同,主要有龟纹瓢虫、异色瓢虫、蚜虫、东亚小花蝽、草蛉、蜘蛛和袖蜡蝉,各种节肢动物数量略有不同,差异不显著。吸虫器法调查结果表明转基因玉米田和非转基因对照玉米田中各有20余种节肢动物,这些节肢动物在两种玉米田中的优势度没有显著差异。两种玉米田主要捕食性天敌均为瓢虫类、蜘蛛类、小花蝽类、草蛉类;寄生蜂则以赤眼蜂和小蜂类为主。陷阱调查法结果表明转基因玉米田、转基因田间隔区、对照玉米田、对照田间隔区和转基因-对照玉米田间隔区中主要有蟋蟀、步甲、蚂蚁、蜘蛛、蜈蚣、马陆、蝗虫,还有少量蚰蜒、象甲、金龟甲和虎甲,转基因田与对照田之间节肢动物种类和数量均无显著差异。田间间隔区陷阱捕捉到的节肢动物数据表明,无论转基因田与对照之间,转基因田之间还是对照田之间,节肢动物种类和数量无显著差异,节肢动物在不同田块间呈随机转移方式,转基因玉米田对节肢动物迁移活动的影响与对照相比无显著差异。2、转Bt基因玉米对玉米田地下非靶标节肢动物安全性转Bt基因玉米对土壤中常见节肢动物无显著影响。转基因田及对照田土栖节肢动物发生数量无明显差异,在土壤中活动分布和发生时间方面有差异,但差异无明显规律性;对土栖节肢动物群落结构无明显影响,转基因玉米田及对照田土栖节肢动物物种个体数量、物种丰富度(S)、Shannon-Winner多样性指数(H’)、均匀性指数(J)、Simpson优势集中性指数(C)均无显著差异。3、转Bt基因玉米对玉米螟寄生性天敌影响通过田间种群调查及室内生理生化测定,研究了转Bt基因玉米对赤眼蜂和玉米螟厉寄蝇的影响。结果表明转Bt基因玉米对这两种玉米螟主要寄生性天敌的影响与对照相比无显著差异。田间调查发现转基因玉米对赤眼蜂和玉米螟厉寄蝇寄生活动无显著影响。转基因田及对照田中赤眼蜂和玉米螟厉寄蝇的寄生率无显著差异,田间时、空动态变化规律也基本相似。但粘板法发现转基因田中捕获到的赤眼蜂数量明显少于对照田。室内对赤眼蜂饲喂转基因玉米花粉对赤眼蜂的寄生、繁殖与对照相比无显著负面影响,而且食物中添加转基因玉米花粉后较空白对照(水、蜂蜜水),对赤眼蜂后代数量和雌性比例都有提高和增效作用。饲喂含Bt毒蛋白的食物后玉米螟厉寄蝇体内可检测出Bt毒蛋白,但并未对其生物学特性产生显著影响,且玉米螟厉寄蝇体内αα-乙酸萘酯酶、乙酰胆碱酯酶、酸性磷酸酯酶和碱性磷酸酯酶等几种主要解毒酶活力出现了规律性的变化。除谷胱甘肽-S-转移酶外,其余几种酶都在特定时间段内出现活力增高的现象。125μg/ml处理与250μg/ml处理的α-乙酸萘酯酶比活力在第3天突然升高,500μg/ml处理的α-乙酸萘酯酶比活力在第2天突然升高;125μg/ml毒蛋白处理的乙酰胆碱酯酶活性在第3天突然升高,250μg/ml和500μg/ml处理的乙酰胆碱酯酶活性在第4天开始升高;125μg/ml和250μg/ml处理的酸性磷酸酯酶和碱性磷酸酯酶活性均在第3天达到峰值随后活性回落到正常水平,以上结果表明玉米螟厉寄蝇对Bt毒蛋白的各种解毒酶活性较高,可以推定玉米螟厉寄蝇体内的解毒酶系可及时高效分解进入其体内的Bt毒蛋白。4、转Bt基因玉米抗性管理——庇护所策略庇护所模拟种植结果表明,高粱作为庇护所比玉米能吸引到更多玉米螟取食为害,对转Bt基因玉米敏感的玉米螟种群保持力更强,更有效延缓田间玉米螟抗性的产生过程。比对试验结果表明,占总播种面积20%的高粱庇护所对敏感玉米螟种群的吸引和保持能力优于其他处理。庇护所模型模拟结果表明,庇护所种植作物不同,针对的防治对象不同,其庇护所面积也应不同,庇护所针对一代玉米螟,种植玉米或高粱时,其最佳的种植比例分别为16%和15%;庇护所针对二代玉米螟,种植玉米或高粱时,其最佳的种植比例分别为6%和 5.7%。