表达Cry1Ab和Cry2Ab蛋白的转基因玉米GAB-3对四种主要鳞翅目害虫的抗性评价

为评价表达Cry1Ab和Cry2Ab蛋白的转基因玉米GAB-3对黏虫Mythimna separata(Walker)、亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)、棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)和草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(J. E. Smith)的杀虫效果,采用室内生测的方法研究了GAB-3不同组织器官对以上四种害虫存活率的影响,并通过田间接虫试验进一步测试了GAB-3对黏虫和亚洲玉米螟的抗性。室内生测结果显示:转基因玉米GAB-3心叶期叶片对黏虫、亚洲玉米螟、棉铃虫和草地贪夜蛾具有很强的毒杀作用,苞叶、穗尖、穗轴、花丝、雄穗和籽粒对亚洲玉米螟和棉铃虫具有显著的抗性。田间接虫试验结果显示:心叶期GAB-3高抗黏虫和亚洲玉米螟,穗期GAB-3高抗亚洲玉米螟。上述结果表明,转基因玉米GAB-3对4种主要玉米鳞翅目害虫有很好的杀虫效果,具有较好的商业化应用前景。

转Cry抗虫基因玉米对家蚕的安全性评价

家蚕可能通过取食漂移到桑叶上的玉米花粉从而受到转基因玉米中表达的Cry蛋白的影响。实验采用室内生物测试的方法评价了转cry1Ab和cry2Ab基因玉米GAB-3花粉对家蚕可能产生的影响,并采用在饲料中掺入蛋白的方式检测了转基因玉米中广泛使用的6种Cry杀虫蛋白对家蚕的毒性。当桑叶上GAB-3花粉密度为50粒·cm^-2时,对家蚕幼虫存活率无显著影响,达500粒·cm^-2时,家蚕14 d存活率为0;以10粒·cm^-2的GAB-3花粉饲喂家蚕幼虫7 d对其体重无显著不利影响,但延长饲喂时间或者当GAB-3花粉密度为50粒·cm^-2时,家蚕的体重显著低于对照组;转基因和非转基因玉米花粉处理14 d或更长时间的家蚕体重均低于无花粉处理组。与非转基因对照处理组相比,低于100粒·cm^-2的转基因玉米GAB-3花粉处理组家蚕的化蛹率、茧重、茧壳重和蛹重无显著差异,转基因玉米和非转基因玉米花粉处理均会延长家蚕幼虫的发育历期。GAB-3花粉对家蚕7 d的LC 50为261.18粒·cm^-2,随着处理时间延长,LC 50下降。测试的6种Bt杀虫蛋白对家蚕的毒性依次为Cry1C>Cry1Fa>Cry1B>Cry2A>Cry1Ab>Cry1Ac。目前,在中国接近商业化的转基因玉米中多采用的Bt杀虫蛋白为Cry1Ab和Cry2A,二者对家蚕的毒性较低,并且在实际生产中,家蚕接触到的转基因玉米花粉密度较低,因此转Cry抗虫基因玉米对家蚕的风险较低。