水稻是世界上最主要的粮食作物之一,每年因为害虫危害造成严重的产量损失。利用基因工程技术(Gene engineering technology,GET)培育的转基因抗虫水稻很好地控制了鳞翅目害虫对水稻的危害。然而,转基因抗虫水稻的环境安全性也引起了大众及科学工作者的热切关注。因此,任何一个新培育的转基因抗虫水稻在商业化种植之前,必须进行严格、系统、科学的环境安全性评价。转基因抗虫水稻对非靶标植食者昆虫天敌的影响是转基因作物环境安全性评价中至关重要的部分。T1C-19和T2A-1是2种新培育的转Bt基因抗虫水稻,分别表达cry1C基因和cry2A基因,由玉米泛素启动子驱动,对水稻鳞翅目害虫抗性良好。本论文拟从基于水稻-褐飞虱-天敌三级营养传递、高剂量Bt蛋白暴露、田间种群动态等方面评价这2种转Bt基因抗虫水稻材料对褐飞虱捕食性天敌黑肩绿盲蝽、草间钻头蛛以及转cry2A基因水稻对褐飞虱寄生性天敌稻虱缨小蜂的生态安全性。结果如下:1转Bt基因抗虫水稻对捕食性天敌黑肩绿盲蝽的潜在风险评价褐飞虱(Nilaparvata lugens)是转Bt基因稻田主要的非靶标刺吸式害虫,黑肩绿盲蝽(Cyrtorhinus lividipennis)是稻飞虱卵及低龄若虫主要的捕食性天敌。由于黑肩绿盲蝽可能通过褐飞虱暴露于Bt蛋白,因此评价转cry1C、cry2A基因水稻对该捕食性天敌的安全性是非常必要的。在本研究中,通过3个实验分别对转cry1C、cry2A基因水稻对黑肩绿盲蝽的生态安全性进行了系统的评价:(1)直接取食实验:将10倍于真实田间暴露量的Cry1C、Cry2A蛋白添加到人工饲料中直接饲喂黑肩绿盲蝽;(2)三级营养实验:Cry1C、Cry2A蛋白通过猎物褐飞虱卵或若虫间接传递给黑肩绿盲蝽;(3)田间实验:通过吸虫器法取样研究转cry1C、cry2A基因水稻对黑肩绿盲蝽田间种群的影响。直接取食高剂量Bt蛋白以及由猎物介导传递的Bt蛋白对黑肩绿盲蝽的发育历期、存活率、雌性率以及体重均无显著影响。2种转Bt基因水稻田与非转基因水稻田中,黑肩绿盲蝽的种群密度与种群动态也没有显著性差异。可见,转cry1C、cry2A基因水稻对黑肩绿盲蝽没有显著影响。2转Bt基因抗虫水稻对捕食性天敌草间钻头蛛的潜在风险评价草间钻头蛛(Hylyphantes graminicola)是稻田一种广谱性捕食者,Bt蛋白可能通过其对水稻植食性昆虫的捕食而传递至体内。基于水稻-褐飞虱-草间钻头蛛三级营养关系,以转Bt基因水稻(T1C-19或T2A-1)和非转基因对照水稻饲养的褐飞虱作为猎物饲养草间钻头蛛,两种猎物饲养的草间钻头蛛存活率、发育历期、体重以及生殖力均无显著性差异。同样,转Bt基因水稻处理与非转基因对照水稻处理的草间钻头蛛,其捕食功能也没有显著性差异。当草间钻头蛛以2种转Bt基因水稻饲养的褐飞虱为食物时,并未发现Cry1C或Cry2A蛋白在蜘蛛体内有累积现象。3年的田间调查数据表明,2种转Bt基因水稻田与非转基因水稻田中,草间钻头蛛的种群密度与种群动态均无显著性差异。因此,转cry1C,cry2A基因水稻对草间钻头蛛发育与生殖相关的重要生命表参数以及种群动态没有影响。3转Bt基因抗虫水稻对寄生性天敌稻虱缨小蜂的潜在风险评价稻虱缨小蜂(Anagrus nilaparvatae)是褐飞虱卵寄生性天敌的优势类群。在本研究中,用T2A-1饲养的褐飞虱卵作为寄主,连续饲养稻虱缨小蜂7个世代,评价转cry2A基因水稻对该寄生蜂的影响。当稻虱缨小蜂分别以转Bt基因水稻或非转基因对照水稻饲养的褐飞虱卵为寄主时,在所观察的7个世代间,其存活率、发育历期、寿命、雌性率以及生殖力均无显著性差异。此外,直接取食高剂量的Cry2A蛋白对稻虱缨小蜂成虫的存活率和生殖力没有显著影响。在转Bt基因水稻饲养的褐飞虱卵内或以该卵作为寄主的稻虱缨小蜂成虫体内未检测到Cry2A蛋白。综上所述,稻虱缨小蜂对Cry2A蛋白不敏感,并且转cry2A基因水稻对该寄生蜂发育与生殖相关的重要生命表参数没有显著影响。