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转双价基因（CrylAc+CpTI）棉对意大利蜜蜂的风险评估

作　者: 韩鹏
导　师: 牛长缨
学　校: 华中农业大学
专　业: 农业昆虫与害虫防治
关键词: 转双价基因(Cry1Ac+CpTI)棉意大利蜜蜂亚致死效应取食行为学习能力生态风险评估
分类号: S562
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

转基因棉对非靶标昆虫的潜在风险是转基因棉生态风险评估的重要内容。本研究以转双价基因(Cry1Ac+CpTI)棉“中棉所41号”作为实验材料,以意大利蜜蜂Apis mellifera L为供试昆虫,一方面,用ELISA的方法检测了转双价基因棉(中棉所41号)花粉在花期各阶段的Cry1Ac和CpTI的表达量动态；另一方面,通过室内活体取食生测的方法,对意大利蜜蜂(工蜂)致死效应、亚致死效应包括取食行为、嗅觉记忆学习能力、视觉记忆学习能力等方面开展了深入研究。本研究旨在为转双价基因(Cry1Ac+CpTI)棉的生态风险评估积累科学数据,同时也为意大利蜜蜂的资源保护提供科学依据。主要研究结果如下：1)花粉中杀虫蛋白表达量的定量检测用ELISA的方法检测了转双价基因(Cry1Ac+CpTI)棉在花期时花粉中杀虫蛋白CryAc和CpTI的表达量。结果表明,杀虫蛋白CrylAc的表达量在整个花期呈现明显的波动,其中在花期中期(7月)表达量最高,为300±4.52ng.g-1；杀虫蛋白CpTI微量表达。2)致死效应研究通过室内活体取食生测的方法,以3种不同的处理：转双价基因(Cry1Ac+CpTI)棉花粉,常规棉花粉(中棉所23号,中棉所41号的亲本),含有吡虫啉的常规棉花粉配成的人工饲料为食物,饲喂刚羽化的蜜蜂,7日后统计分析蜜蜂的存活情况。结果表明,转双价基因(Cry1Ac+CpTI)棉花粉组较常规棉花粉组(对照组)相比,死亡率没有显著变化。表明转双价基因(Cry1Ac+CpTI)棉花粉对意大利蜜蜂成虫不产生致死效应。3)亚致死效应：取食行为通过室内活体取食生测的方法,记录每天不同处理组的蜜蜂对人工饲料的取食量,通过计算分析得到单头蜜蜂7日内日均取食量以及7日累计取食量。结果表明,各处理组7日内单头蜜蜂日均取食量呈现递减的趋势,但是取食量差异不显著。然而,各处理组间的数据分析表明,转双价基因(Cry1Ac+CpTI)棉组与吡虫啉组的单头日均取食量显著低于对照组。另外,转双价基因(Cry1Ac+CpTI)棉组与吡虫啉组的单头7日累积取食量也显著低于对照组。初步结论为意大利蜜蜂对转双价基因(Cry1Ac+CpTI)棉花粉可能产生了一定的拒食效应。此结论有待进一步证实和研究。4)亚致死效应：视觉记忆学习能力在考察了各处理组蜜蜂的取食行为后,我们利用自主设计的“T-迷宫训练测试”模型对各处理组蜜蜂的视觉记忆学习能力进行了评估。研究结果表明,转双价基因(Cry1Ac+CpTI)棉组蜜蜂的视觉记忆学习能力较对照组个体相比没有显著差异,且个体表现出较强的视觉信号记忆学习能力。然而,吡虫啉组蜜蜂个体的视觉记忆学习能力显著低于对照组个体。由此推论,转双价基因(Cry1Ac+CpTI)棉的广泛种植对意大利蜜蜂在野外的视觉导航无不良影响,而吡虫啉对蜜蜂视觉记忆学习能力的影响值得关注。5)亚致死效应：嗅觉记忆学习能力在考察了各处理组蜜蜂的视觉记忆学习行为后,我们运用伸喙反射(PER, proboscis extention reponse)模型对各处理组蜜蜂的嗅觉记忆学习能力进行了评估。研究结果表明,转双价基因(Cry1Ac+CpTI)棉组蜜蜂的嗅觉记忆学习能力较对照组个体相比没有显著差异,且个体表现出较强的嗅觉信号记忆学习能力。然而,吡虫啉组蜜蜂个体表现出嗅觉记忆学习能力显著低于对照组个体。由此推论：转双价基因(Cry1Ac+CpTI)棉的广泛种植对意大利蜜蜂在野外的嗅觉识别和采蜜效率无不良影响,而吡虫啉对蜜蜂嗅觉记忆学习能力的影响值得关注。本文首次系统研究了转双价基因(Cry1Ac+CpTI)棉对意大利蜜蜂A. mellifera的潜在风险,具有重要的理论和实践意义。在农田生态系统中,一方面,本研究为转双价基因棉CCRI41的生态安全性积累科学数据,为其广泛种植产生的潜在生态风险提出预警。另一方面,本研究对影响蜜蜂种群存活和行为的潜在外界因子进行了初步的探索。

转双价基因（CrylAc+CpTI）棉对意大利蜜蜂的风险评估

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