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采用室内离体叶片测定法和活体成株生物测定法、酶联免疫检测(ELISA)、电镜观察组织病理变化等技术方法,初步研究了转抗虫基因水稻对二化螟的抗虫作用。 在实验室内采用荸荠和茭白等半人工饲料替代水稻苗成功饲养二化螟种群,为课题研究提供了虫源保障。 采用ELISA方法,对WSA和MSB品种(均为转Cry1Mc/CpTI双价抗虫水稻(Oryza sativa)纯合株系)的稻中Bt蛋白含量进行检测。Cry1Ac杀虫蛋白基因在转Cry1Ac/CpTI双价抗虫水稻(Oryza sativa)各部位中均得到了表达。不同水稻生育期及不同部位Cry1Ac杀虫蛋白的表达量均有所不同。总的趋势是生育前期的表达量较生育后期高。在时间上,主茎叶片中的杀虫蛋白在拔节期最高,孕穗期开始下降,在扬花期和和灌浆期达到最低,到成熟期略有回升;主茎中的杀虫蛋白在苗期、拔节和扬花期较高,种子中含量很低。采用离体叶片测定法对二化螟幼虫进行生物学测定。结果显示,不同生育期转基因水稻主茎顶叶对二化螟初孵幼虫表现出了很强的抗虫性。在灌浆期前,二化螟幼虫校正死亡率均在87%以上,尤其前期更高,在90%以上。灌浆期后抗虫性有所下降,校正死亡率在60%左右。另外,活体成株测定法评价结果表明,MSA和MSB对二化螟表现高抗,接入二化螟幼虫后,均未出现任何枯心,而对照明恢86均有不同程度枯心苗出现。室内生物测定结果和活体成株测定法结果基本一致。 采用离体叶片测定法比较了三种转不同抗虫基因水稻对二化螟的抗虫效果差异。结果显示,转基因水稻品种MSB(Cry1Ac/CpTI双价基因)C对二化螟的毒杀效果明显高于其它转基因水稻品种。二化螟在取食后第4天,取食WSB各个时期的主茎顶叶的幼虫死亡率在苗期、分蘖期、拔节期均达到了100%,取食81AS1(转CpTI基因)86AS2(转CpTI基因)86AB(转cry1Ac基因)、86AB2(转cry1Ac基因)各个时期的主茎顶叶的幼虫死亡率大多数时期仅在30%左右,在81AS1、86AS2、86AB1、86AB2的抽穗期的幼虫死亡率分别是:44.681%、32.653%、63.265%、52.041%。 采用常规透射电镜制样方法对二化螟中肠组织进行观察。我们发现转基因水稻品种MSB引起二化螟幼虫中肠组织的病理变化最为明显,取食MSB三天后的二化螟幼虫中肠组织发生了十分明显的病理变化:微绒毛肿胀、排列不整齐、变形、部分开始脱落:质膜不明显、不完整:内质网卷曲、变少:部分线粒体内嵴不清晰、个数减少、双层膜不明显、部分被破坏;核膜不明显、细胞核变小:细胞内出现空泡。品种86AS1作用比较缓慢,品种86AB2引起的变化最弱。