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抗除草剂转基因水稻Bar68-1和草铵膦对褐飞虱和黑肩绿盲蝽的影响

作　者: 黄芊
导　师: 龙丽萍
学　校: 广西大学
专　业: 农业昆虫与害虫防治
关键词: 转基因抗除草剂水稻 草铵膦 褐飞虱 黑肩绿盲蝽
分类号: S511
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


非期望效应在转基因水稻培育过程中的发生致使抗除草剂转基因水稻的基因表达产物或代谢物质或表型性状发生改变,这些改变可能影响农业害虫及其天敌。本研究以严重影响我国水稻生产的褐飞虱Nilaparvata lugens (Stal)及其捕食性天敌黑肩绿盲蝽Cyrtorhinus lividipennis(Reuter)为非目标生物指示物种,研究抗除草剂转基因水稻Bar68-1及草铵膦除草剂对褐飞虱取食行为、产卵行为、若虫生长发育、成虫繁殖力、卵孵化率的影响；抗除草剂转基因水稻Bar68-1对黑肩绿盲蝽的安全性、功能反应、数值反应、成虫寿命和捕食能力的影响,以及测定草铵膦对褐飞虱和黑肩绿盲蝽的毒力。通过研究将明确抗除草剂转Bar基因水稻Bar68-1及其相应灭生性除草剂草铵膦对褐飞虱及黑肩绿盲蝽的影响,主要结果如下：1、褐飞虱在非转基因亲本对照水稻品种D68上的着虫率和取食量与在TN1品种上相比差异不显著,在D68上选择率显著低于TN1；褐飞虱在抗除草剂转基因水稻Bar68-1品种上的取食量、着虫率和产卵选择率与D68相比差异不显著；0.5%草铵膦对褐飞虱取食量、取食选择性的影响与清水对照相比差异不显著,但对褐飞虱的产卵选择率、卵块数和卵粒总数有一定影响,均显著低于清水对照。2、采用改进的标准苗期集团筛选法对转基因水稻Bar68-1及亲本水稻D68进行对褐飞虱抗性测定,结果表明转基因水稻Bar68-1苗期对褐飞虱为抗性,持抗期4天,为短持抗；亲本水稻D68苗期对褐飞虱中抗,持抗期5天,为中持抗。3、在Bar68-1、D68和TN1水稻品种上褐飞虱若虫历期、成虫繁殖力与卵孵化率差异不显著；成虫寿命在TN1上显著长于D68,但与Bar68-1差异不显著；种群趋势指数为TN1>Bar68-1>D68。0.5%草铵膦处理过的Bar68-1水稻与亲本对照相比,若虫历期、雌成虫繁殖力和卵孵化率均无显著差异,但成虫寿命显著低于对照,种群趋势指数亦低于对照。4、采用稻茎浸渍法测定草铵膦对褐飞虱和黑肩绿盲蝽的毒力,草铵膦对褐飞虱和黑肩绿盲蝽3龄若虫的LC50值分别为4.4876g/L(体积分数为2.2438%)和0.555g/L(体积分数为0.2775%),表明体积分数为0.5%草铵膦对褐飞虱的毒性低,对黑肩绿盲蝽的毒性高。5、分别用在转基因水稻Bar68-1、亲本水稻D68及TN1饲养而得褐飞虱所产的卵饲养黑肩绿盲蝽,结果表明黑肩绿盲蝽若虫历期为：Bar68-1显著长于D68和TN1, D68与TN1若虫历期无显著差异,黑肩绿盲蝽雌性比TN1>Bar68-1>D68,但三者繁殖力之间无显著差异。黑肩绿盲蝽的种群参数在不同品种间均有差异。在TNI上,黑肩绿盲蝽的净生殖率、周限增长率、内禀增长率最高,种群加倍时间最短；D68次之；在Bar68-1上净生殖率、周限增长率、内禀增长率最低,种群加倍时间最长。6、对不同水稻上褐飞虱育出的黑肩绿盲蝽各龄虫进行功能反应和数值反应测定,各功能反应均能与HollingⅡ功能反应方程较好拟合,且对褐飞虱卵的功能反应均随着褐飞虱卵密度的增加而增加,之后趋于稳定。各数值反应均能与猎物对捕食者发育速率影响的密度模型Beddington模型较好拟合,发育速率均随着褐飞虱卵密度的增加而加快,之后缓慢趋于稳定,从2龄若虫开始,当褐飞虱卵密度为1时将不能正常生长发育。1龄若虫捕食能力大小依次为Bar68-1>D68>TN1。2龄若虫捕食能力大小依次为Bar68-1>TN1>D68。3龄若虫捕食能力大小依次为TN1>Bar68-1>D68。4龄若虫捕食能力大小依次为TN1>Bar68-1>D68。5龄若虫捕食能力大小依次为Bar68-1>TNl>D68。雌成虫捕食能力大小依次为TN1>D68>Bar68-1。除5龄若虫外,各龄若虫发育速率为TN1最快。

全文目录


摘要  4-6
Abstract  6-12
1. 前言  12-19
  1.1 抗除草剂转基因作物应用现状  12-13
  1.2 草铵膦的作用机理及抗草铵膦转基因水稻  13-14
  1.3 转基因水稻生态安全性评价  14-16
    1.3.1 转基因水稻对稻田节肢动物群落的影响  14-15
    1.3.2 转基因水稻对靶标害虫的影响  15
    1.3.3 转基因水稻对非靶标害虫的影响  15-16
    1.3.4 转基因水稻对天敌的影响  16
  1.4 抗草铵膦转基因水稻的安全性评价  16-18
    1.4.1 基因漂流  16-17
    1.4.2 对非靶标生物和生物多样性的影响  17-18
  1.5 本课题研究目的及意义  18-19
2. 材料与方法  19-25
  2.1 实验材料  19-20
    2.1.1 供试水稻  19
    2.1.2 供试昆虫  19
    2.1.3 供试药剂  19
    2.1.4 仪器设备  19-20
  2.2 实验方法  20-24
    2.2.1 抗除草剂转基因水稻及草铵膦对褐飞虱取食选择性与产卵行为的影响  20
    2.2.2 水稻抗虱性测定  20-21
    2.2.3 抗除草剂转基因水稻及草铵膦对褐飞虱若虫生长发育、成虫繁殖力与卵孵化率的影响  21-22
    2.2.4 草铵膦对褐飞虱和黑肩绿盲蝽的毒力测定  22-23
    2.2.5 抗除草剂转基因水稻对黑肩绿盲蝽生长发育、成虫繁殖力的影响  23
    2.2.6 抗除草剂转基因水稻对黑肩绿盲蝽功能反应的影响  23-24
    2.2.7 抗除草剂转基因水稻对黑肩绿盲蝽数值反应的影响  24
  2.3 计算方法  24-25
3. 结果与分析  25-52
  3.1 抗除草剂转基因水稻及草铵膦对褐飞虱取食选择性与产卵行为的影响  25-28
    3.1.1 抗除草剂转基因水稻及草铵膦对褐飞虱取食选择性的影响  25-26
    3.1.2 抗除草剂转基因水稻及草铵膦对褐飞虱产卵选择性的影响  26-28
  3.2 水稻抗虱性测定  28-30
    3.2.1 褐飞虱在不同水稻品种(处理)上取食量测定  28-29
    3.2.2 抗除草剂转基因水稻对褐飞虱的抗性测定  29-30
  3.3 抗除草剂转基因水稻及草铵膦对褐飞虱若虫生长发育、成虫繁殖力与卵孵化率的影响  30-34
    3.3.1 褐飞虱若虫生长发育  30-31
    3.3.2 成虫繁殖力与卵孵化率  31-32
    3.3.3 褐飞虱在各品种(处理)水稻上的实验种群生命表  32-34
  3.4 草铵膦对褐飞虱和黑肩绿盲蝽的毒力测定  34-35
  3.5 抗除草剂转基因水稻对黑肩绿盲蝽生长发育、成虫繁殖力的影响  35-37
    3.5.1 黑肩绿盲蝽若虫发育历期与成虫寿命  35-36
    3.5.2 黑肩绿盲蝽繁殖力测定  36
    3.5.3 黑肩绿盲蝽种群参数  36-37
  3.6 抗除草剂转基因水稻对黑肩绿盲蝽功能反应、数值反应的影响  37-52
    3.6.1 水稻品种对黑肩绿盲蝽功能反应的影响  37-46
    3.6.2 水稻品种对黑肩绿盲蝽数值反应的影响  46-52
4. 结论与讨论  52-59
  4.1 结论  52-54
    4.1.1 抗除草剂转基因水稻及草铵膦对褐飞虱取食选择性与产卵行为的影响  52
    4.1.2 水稻抗虱性测定  52
    4.1.3 抗除草剂转基因水稻及草铵膦对褐飞虱若虫生长发育、成虫繁殖力与卵孵化率的影响  52-53
    4.1.4 草铵膦对褐飞虱和黑肩绿盲蝽的毒力测定  53
    4.1.5 抗除草剂转基因水稻对黑肩绿盲蝽生长发育、成虫繁殖力的影响  53
    4.1.6 抗除草剂转基因水稻对黑肩绿盲蝽功能反应和数值的影响  53-54
  4.2 讨论  54-58
    4.2.1 转基因水稻研究中非靶标生物指示物的选择  54
    4.2.2 抗除草剂转基因水稻对褐飞虱的影响  54-56
    4.2.3 抗除草剂转基因水稻对黑肩绿盲蝽的影响  56-57
    4.2.4 抗除草剂草铵膦对褐飞虱和黑肩绿盲蝽的影响  57-58
  4.3 本论文的创新点  58-59
致谢  59-60
参考文献  60-67
附录  67

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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 禾谷类作物 > 稻
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