Bt毒素蛋白Cry51Aa1對綠盲蝽和中黑盲蝽的毒殺效應(yīng).pdf

1、綠盲蝽Apolygus lucorum Meyer-Dür和中黑盲蝽Adelphocoris suturalis Jakovlev同屬異翅亞目(Heteroptera)盲蝽科(Miridae)，是我國棉花重要害蟲棉盲蝽中的兩個主要種類。在Bt棉推廣種植之前，棉盲蝽在棉田處于次要害蟲地位，一般作為棉鈴蟲化學(xué)防治的兼治對象。但是隨著Bt棉的大規(guī)模種植，主要靶標(biāo)害蟲棉鈴蟲得到了較好的控制，棉田的化學(xué)防治模式發(fā)生了改變，棉田各害蟲種群的生態(tài)位隨

2、之發(fā)生了變化，棉盲蝽在棉田由次要害蟲上升為主要害蟲，不僅危害棉花甚至波及周邊其它的作物。但當(dāng)前控制盲蝽為害的主要手段仍然是化學(xué)防治，其帶來的后續(xù)問題如抗藥性及環(huán)境污染等也很突出。如何有效合理防控棉盲蝽的危害，是當(dāng)前棉花害蟲治理的重要課題。
　　Cry51Aa1是從Bt菌株F14-1中分離得到的一種新的殺蟲晶體蛋白，其晶體結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的三結(jié)構(gòu)域型Cry毒素不同，屬氣單胞溶菌素型β穿孔蛋白(aerolysin-typeβ-pore-fo

3、rming toxin，aerolysin-typeβ-PFT)，研究發(fā)現(xiàn)其對鞘翅目的馬鈴薯甲蟲(Leptinotarsa decemlineata)有殺蟲活性，而與此毒素基因序列相似的Cry51Aa2不僅對馬鈴薯甲蟲，同樣還對豆莢草盲蝽（Lygus hesperus）和美洲牧草盲蝽(Lyguslineolaris)有殺蟲活性。本文以綠盲蝽和中黑盲蝽作為對象，研究了Cry51Aa1對兩種盲蝽的毒力及對這兩種害蟲若蟲生長發(fā)育和成蟲體內(nèi)部分

4、蛋白酶活力的影響，評價了這個毒素蛋白對這兩種盲蝽的毒殺效應(yīng)。相關(guān)研究結(jié)果證實了Cry51Aa1對盲蝽具有較高的殺蟲活性，拓寬了這個毒素蛋白的殺蟲譜，為其今后在防治盲蝽領(lǐng)域的應(yīng)用提供了可能。
　　1.Cry51Aa1對綠盲蝽和中黑盲蝽的毒力
　　為了評價Bt毒素蛋白Cry51Aa1對綠盲蝽和中黑盲蝽的毒力，采用毒素蛋白與人工飼料混合的方法進行了對兩種盲蝽初孵若蟲的室內(nèi)生物測定試驗，并比較了其它Bt毒素蛋白和常用化學(xué)殺蟲劑對這兩

5、種盲蝽的毒力。結(jié)果表明，Cry51Aa1對綠盲蝽和中黑盲蝽初孵若蟲的LC50分別為10.461μg·mL-1和9.643μg·mL-1，相同濃度下Bt毒素蛋白Cry2Ab和Cry1Ac的致死率顯著低于Cry51Aa1。與其他目前常用殺蟲劑的毒力進行比較可以看出，Cry51Aa1對綠盲蝽初孵若蟲的毒力略低于阿維菌素(LC50=8.793μg·mL-1)，但均高于吡蟲啉（LC50=18.156μg·mL-1）和高效氯氰菊酯（LC50=26.

6、372μg·mL-1）;對中黑盲蝽初孵若蟲的毒力則是略低于高效氯氰菊酯(LC50=6.455μg·mL-1)，但都高于阿維菌素(LC50=18.964μg·mL-1)和吡蟲啉(LC50=29.377μg·mL-1)。表明Cry51Aa1對綠盲蝽和中黑盲蝽具有殺蟲活性，且在室內(nèi)環(huán)境下，其對這兩種盲蝽的殺蟲效果明顯，甚至高過目前生產(chǎn)上常用的化學(xué)殺蟲劑。
　　2.取食低濃度Cry51Aa1對兩種盲蝽若蟲生長發(fā)育的影響
　　本研究對

7、綠盲蝽和中黑盲蝽若蟲從初孵到羽化全程喂食含低濃度(LC10)Cry51Aa1毒素蛋白的人工飼料，觀察取食低濃度毒素對盲蝽若蟲生長發(fā)育的影響。結(jié)果表明，取食低濃度Cry51Aa1對盲蝽若蟲的各齡發(fā)育歷期、若蟲存活率、成蟲羽化率和成蟲重量等參數(shù)與正常飼料飼養(yǎng)的試蟲相比沒有顯著差異，但若蟲總體發(fā)育時間有所延長，增加0.5天左右，且統(tǒng)計學(xué)上有差異。上述結(jié)果說明取食低濃度的Cry51Aa1對綠盲蝽和中黑盲蝽的生長發(fā)育影響不大。
　　3.諏食

8、含Cry51Aa1的人工飼料對盲蝽成蟲體內(nèi)部分蛋白酶活性的影響
　　本研究還測定了若蟲期全程取食含低濃度(LC10)Cry51Aa1毒素人工飼料的綠盲蝽和中黑盲蝽成蟲體內(nèi)類胰蛋白酶、類胰凝乳蛋白酶和氨肽酶的活力。與對照試蟲相比，綠盲蝽成蟲體內(nèi)的類胰蛋白酶活性變化不大，其余2種酶的活性都只有對照的一半甚至曼低;中黑盲蝽成蟲體內(nèi)的類胰蛋白酶、類凝乳蛋白酶和氨肽酶的酶活性均顯著低于對照。表明取食低濃度的Cry51Aa1會明顯降低這3種與

9、盲蝽體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收及一些生理活動有關(guān)的蛋白酶的活性。
　　4.Cry51Aa1與Cry2Ab對綠盲蝽和中黑盲蝽的聯(lián)合作用研究
　　為了探究Bt毒素蛋白Cry51Aa1與其他毒素蛋白之間是否有一定的互作，本研究開展了Cry51Aa1與Cry2Ab對綠盲蝽和中黑盲蝽聯(lián)合作用的毒力測定。根據(jù)兩種毒素獨立和不同濃度組合時對這兩種盲蝽的生物測定結(jié)果，將實際校正死亡率與預(yù)計校正死亡率相比較，25對不同濃度組合的處理中，兩個毒素蛋