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转基因抗虫作物在带来巨大利益的同时,对环境也可能存在潜在的安全风险,特别是对天敌等非靶标生物具有潜在的安全风险。在转基因抗虫作物大量种植之前,对非靶标生物进行系统的评价是很有必要的。在实验室条件下评价转基因作物对非靶标生物的影响时,可以通过测定转基因作物表达的Bt蛋白对选取的不同非靶标指示生物的最大无影响浓度(no observed adverse effect concentrations,NOAECs),以及测定转基因作物在不同生长时期不同器官中表达的Bt蛋白的浓度,求出不同非靶标指示生物的环境评估浓度(estimated environmental concentrations,EECs),从而求出不同转基因作物对非靶标生物的风险商值HQ(the hazard quotient,HQ=EEC/NOAEC),通过风险商值与1进行比较,判断转基因作物对非靶标生物的安全性,即风险商值小于或等于1时,转基因作物对非靶标生物是安全的,反之则是不安全的。以表达Bt杀虫蛋白Cry2A和Cry1C的转基因水稻品系T2A-1和T1C-19为实验对象,选取褐飞虱(Nilaparvata lugens)、异色瓢虫(Harmonia axyridis)和家蚕(Bombyx mori)作为非靶标生物。在实验室内以Cry2A和Cry1C纯蛋白制备饲料,测定Cry2A和Cry1C对褐飞虱的NOAEC分别为50μg/g和70μg/g,褐飞虱主要取食水稻叶鞘,测得T2A-1和T1C-19叶鞘Bt蛋白的平均浓度为(5.42±0.51)μg/g和(0.28±0.05)μg/g,即褐飞虱的EEC分别为5.42μg/g和0.28μg/g,求得Cry2A和Cry1C对褐飞虱的HQ分别为0.108和0.004,这两个值小于1,所以T2A-1和T1C-19对褐飞虱没有不利影响。实验室测定Cry2A和Cry1C对异色瓢虫的NOAEC均大于320μg/g,田间异色瓢虫主要取食褐飞虱和黑尾叶蝉等,通过其取食规律求得Cry2A和Cry1C对异色瓢虫的EEC分别为1.084μg/g和0.056μg/g,求得Cry2A和Cry1C对褐飞虱的HQ分别为3.39×10-3和1.75×10-4,这两个值远小于1,故认为T2A-1和T1C-19对异色瓢虫没有安全风险。测定家蚕的相关数值时,共选取了4种家蚕品系,分别是菁松,皓月以及两者杂交后代品系。结果表明,纯合品系对Bt杀虫蛋白更加敏感,其中皓月对Bt杀虫蛋白最敏感。Cry2A和Cry1C对皓月的NOAEC分别为4μg/g和1μg/g,对于水稻田边的桑田,桑叶上的平均花粉量为92.9个/cm2,而T2A-1和T1C-19花粉中Cry2A和Cry1C浓度分别为(28.15±1.19)μr/g和(2.40±0.08)μg/g,即可求得Cry2A和Cry1C对皓月的EEC为3.419μg/g和0.292μg/g,即Cry2A和Cry1C对家蚕HQ分别为0.855和0.292,这两个值也小于1,即T2A-1和T1C-19水稻品系对家蚕没有安全风险。总的来说,通过风险商值的测定,Cry2A和Cry1C对三种非靶标生物均没有安全风险。风险商值的测定为转基因非靶标生物的安全评价提供了可参考的数据标准,为得到更加全面评价结果,更多的非靶标生物的风险商值需要测定。