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鳞翅目昆虫二化螟Chilo suppressalis(Walker)是水稻上主要的蛀茎害虫,给我国水稻生产造成了巨大的损失。转Bt基因水稻的研发为水稻鳞翅目害虫防治带来了新的策略,但也带来了靶标害虫潜在的抗性风险等问题。二化螟抗性问题是转基因水稻生态安全评价重点关注的内容之一,也是制约转基因水稻可持续应用的关键因素。目前,转Bt基因水稻靶标害虫二化螟对Bt杀虫蛋白的抗性发展及抗性机理尚不明确。通过室内筛选建立二化螟Bt抗性品系,研究其抗性演化规律,探究二化螟抗性产生后适合度变化及其抗性产生的生化机理,可为靶标害虫的抗性风险评价和抗性治理提供科学数据和理论依据,具有重要研究意义。目前,实验室已经建立了成熟的二化螟室内饲养技术,并利用Cry1C杀虫蛋白对二化螟敏感品系进行继代汰选,获得了 Cry1C耐受品系。在此基础上,通过研究二化螟Cry1C耐受和敏感品系在不含Bt杀虫蛋白的人工饲料上的适合度差异;并使用cry1C+cry14b、crylAb、cry1C三种转基因抗虫水稻及亲本MH63水稻离体叶片饲喂二化螟两个品系,比较两品系在转基因抗虫水稻上的适合度差异;利用酶联免疫吸附测定法(ELISA)比较二化螟Cry1C耐受和敏感品系中肠BBMV与Cry1C蛋白的结合能力,探究二化螟抗性产生与结合能力变化的关系。主要研究结果如下:1.室内继代汰选与二化螟敏感品系具有相同遗传背景的二化螟Cry1C耐受品系,研究表明,经过连续41代的抗性筛选,二化螟Cry1C抗性倍数达到了 42.59倍。同时,研究了两品系在不含Bt杀虫蛋白的人工饲料上的适合度差异,结果表明,与二化螟敏感品系相比,二化螟Cry1C耐受品系幼虫历期和蛹历期显著延长,幼虫8日龄和12日龄体重也显著低于敏感品系。同时,二化螟Cry1C耐受品系的成虫历期显著低于敏感品系。但两品系的化蛹率、羽化率、单雌产卵量、孵化率、卵历期和3日龄蛹重都差异不显著。2.采用离体水稻叶片生测的方法,就二化螟Cry1C耐受和敏感品系在转基因抗虫水稻不同生育期适合度进行了比较研究。结果表明,二化螟敏感品系对三种转基因抗虫水稻高度敏感,而二化螟Cry1C耐受品系在cry1C水稻5个生育期第6天死亡率显著高于敏感品系,并有部分幼虫进入2龄。而Cry1C耐受和敏感品系在cry1C+cry1Ab水稻、cry1Ab水稻5个生育期的死亡率均达99%以上。可见,二化螟Cry1C耐受品系已明显对cry1C水稻有一定适应,对Cry1C杀虫蛋白表现较高的耐受性;但Cry1C耐受品系仍对cry1Ab和cry1C+cry1Ab水稻高度敏感,也进一步说明了 Cry1C耐受品系与Cry1Ab蛋白没有交互抗性。ELISA法测定了三种抗虫水稻5个生育期叶片Bt蛋白表达量,发现Cry1C耐受种群在Bt水稻上的校正死亡率与Cry1C杀虫蛋白的表达量正相关,说明随着Cry1C蛋白表达水平的增高,其杀虫效果也逐渐提高。3.利用酶联免疫吸附测定法(ELISA)比较了二化螟Cry1C耐受和敏感品系中肠BBMV与Cry1C蛋白的结合能力。结果表明,二化螟敏感品系中肠BBMV与Cry1C解离常数Kd=17.20±2.68nmol,结合位点浓度Bmax=1.66±0.08nM,而Cry1C耐受品系中肠BBMV与Cry1C解离常数Kd=20.36±4.98 nmol,结合位点浓度Bmax=1.54±0.13nM。低水平抗性下,二化螟Cry1C耐受品系中肠BBMV与Cry1C蛋白的结合能力与敏感品系相比没有显著差异,说明在该抗性水平下,二化螟对Cry1C杀虫蛋白抗性的产生并没有改变中肠BBMV与Cry1C杀虫蛋白结合能力。