全 文 ：第 11卷 第 3期
2 0 0 3年 7月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
Vo1．11 No．3
July， 2003
转Bt基因抗虫棉对中华草蛉发育及繁殖的影响研究
董 亮 万方浩 张桂 芬
c裹鬣 ⋯ ㈣ 、农业部生物防治资源研究与利用重点实验室 ⋯⋯
刘小京 李 强
(中国科学院石家庄农业现代化研究所 石家庄 050021)(山东农业大学植物保护学院 泰安 271018)
摘 要 以 2种 转 Bt基 因抗 虫棉 和 1种 常规 棉 上 的棉蚜 饲 喂 中华 草 蛉 ，试 验 研 究 Bt毒 蛋 白对 捕 食 性 天敌 的影 响
结 果表 明 ，不 同处 理 间 中华 草蛉 幼 虫和 茧 的死 亡率 以及 成 虫 获 得 率 无 显著 差 异 ，用 混 合棉 蚜 饲 喂 的 中 华 草蛉 幼 虫
与饲 喂“泗棉 3号”和 “GK一12”的相 比发 育 历期 显 著缩 短(P<0．01)，与用 “新棉 99B”饲 喂 的相 比其 发 育历 期也 明 显
缩 短 (P<0．05)，而分别 以“泗棉 3号 ”、“GK·12”和“新 棉 99B”上 的棉 蚜 单 独 饲 喂 的幼 虫 发 育历 期无 显 著 差 异 。 不
同处理间中华草蛉茧期 、茧重和成虫性比差异不显著 ，成虫产卵前期和产卵期也无明显差异。而饲喂“新棉 99B”的
单雌 产 卵量 高于 饲 喂“泗棉 3号”和“GK一12”，且 成 虫 寿命 延 长 。幼 虫 期 饲 喂“泗 棉 3号”、“GK一12”和“新棉 99B”上
的蚜 虫 成 虫产 卵 的孵化 率 无显 著差 异 ，而饲 喂 混合 棉 蚜 时其 后代 卵 的孵 化 率 明显 降低 。
关 键词 中华草 蛉 棉 蚜 转 Bt基 因抗 虫棉 生 态风 险
Impacts of transgenic Bt cotton on the development and fecundity of Chrysopa sinica Tjeder．DONG Liang，WAN
Fang—Hao，ZHANG Gui—Fen(Institute of Biological Control，Chinese Academy of Agricultural Sciences：Key Lab of Bio—
control Resources research and Utilization，Ministry of Agriculture，Beijing 100081)，LIU Xiao—Jing(Shijiazhuang Insti—
tute of Agricultural Modernization，Chinese Academy of Sciences，Shijiazhuang 050021)，LI Qiang(College of Plant Pro—
tection，Shandong Agricultura1 University，Tai’an 271018)，CJEA ，2003，11(3)：16～18
Abstract Effects of Bt toxin on the development and fecundity of Chrysopa sinica Tjeder fed on Aphis gossypii Glover
reared on three cotton varieties (Simian一3，GK一12 and 99B)and on mixed Aphis gossypii were studied in laboratory．The
results show that the mortalities of larva and cocoon，the percentage of adult achievement have no significant differences
among these four treatments．W hen larva fed on mix aphides，its development time is significantly shorter than that fed
on Simian‘3 or GK‘12 aphid，and also shorter than that fed on 99B aphid．There is no significant influence when Chryso．
pa sinica fed on either Simian一3 and GK一12 or 99B aphid．W hen Chrysopa sinica fed on 4 treatments aphides ，there are
no significant differences among their develc pmental time，coco n weight，and sex ratio of adult．Aphis gossypi reared on
Bt cotton have no detrimental effect on prexM positing and oviposition time of it．But Chrysoperla female adult fed on 99B
and mixed aphides can lay significantly more eggs，and its lifespan is significantly longer than that fed on Simian·3 or GK·
12．There is no phenomenal influence on percentage hatched eggs either their parental larva fed on Simian-3，GK·12 or
99B aphides ．W hen the mixed aphides are given to the parental larva of Chrysoperla，the hatching rate is sign ificantly
lower than that fed on Simiam3，GK‘12 or 99B aphid．
Key words Chrysopa sinica Tjeder，Aphis gossypii，Transgenic Bt cotton，Ecological risk
转基 因抗 虫棉 的大量种植 在对棉铃虫产 生 良好控制效 果 的同时 ，是 否也对棉 田天敌 产生 间接 的影 响 已
日益受到有关科研人员的关注。 目前棉蚜(Aphis gosypii Glover)作为常规棉田的次要害虫在抗虫棉 田有为
害加重的趋势 ，成为抗虫棉田的主要害虫，并成为捕食性天敌的主要食物来源 。中华草蛉(Chrysopa sini—
ca Tjeder)作为主要捕食性天敌之一 ，对控制棉蚜的发生与为害起到一定作用 。本试验研究了转 Bt基因
抗虫棉上的棉蚜对中华草蛉幼虫发育和成虫繁殖力的影响，以明确 Bt毒蛋 白对捕食性天敌中华草蛉的影响。
*国家重点基础研究(973)发展规划项 目(G2000016209)、欧盟项 目(ICA4一CT-2001—10069)、“十五”国家科技攻关重大项 目(2002BA516A01)
和“十五”中国科学院农业项目(NK十五·A-03)共同资助
收稿 日期 ：2002—12—01 改回日期 ：2002·12—18
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第 3期 董 亮等 ：转 Bt基因抗虫棉对中华草蛉发育及繁殖的影响研究 17
1 试验材料与方法
试 验在 中国科学 院南皮生态农 业试验站进 行 ，供试 棉花 品种 为“新棉 99B”(转 CryIAc基 因 ，由美 国孟 山
都公司和河北冀岱棉种技术有限公司联合提供 )、“GK一12”(转 CryIAc&Ab基因，由中国农业科学院生物技
术研究所棉花生产基地梁山县种子公司提供)和“泗棉 3号”(常规棉 ，为“GK一12”的亲本，由江苏省泗阳棉花
原种 场提供 )，于 2002年 4月 26日播种 ，地膜覆 盖 ，常 规栽 培管理 ，整 个生育 期未 施 用任何 化学 农药 。供试
昆虫为棉铃虫 (Helicoverpa armigera Hfibner．，老熟幼虫 采 自南皮 生态 农业 试验 站小 麦 田 ，用 人工 饲料 在
室内连续饲养 2代 ，取 同 1天孵 化 的初孵 幼虫作 为试 验 用虫 )、中华 草 蛉 (Chrysopa sinica，室 内连 续饲 养 多
代 ，幼 虫期饲喂 豆蚜 ，成虫期 饲喂人工饲 料 ¨，取 同 1天孵化 的初 孵幼虫作 为试 验用 虫 )和棉蚜 (Aphis gossy一
i，分别 采 自供试棉 田不同品种棉株 上部 的 3～6叶片)。
转 Bt基 因抗虫棉对棉 铃虫生态 毒性的室 内测 定 。采摘棉 株 顶部 完全展 开 的第 3片嫩 叶置 于塑 料培 养
皿 (直径 5．0cm×高 1．8cm，皿底 铺 1层滤纸 )中 ，每皿放 1头棉铃 虫初孵幼 虫 ，饲养温度 25～28℃ ，白天时间
为 16h，黑 夜为 8h，相 对湿度 70％～80％ ，每天更换棉 花 叶片 ，试验设 “泗棉 3号 ”、“GK一12”和“新棉 99B”3个
处理，每处理重复 60～61次 ，每天检查记录幼虫存活状况 ，连续观察 5d后计算其死亡率 ，并用万分之一的电
子天平称量存活幼虫体重。
转 Bt基 因抗虫棉对 中华 草蛉发育 的影响测定 。饲养容器为塑料 培养皿 (直径 5．0cm ×高 1．8cm)，皿底
铺 1层滤 纸 ，用水均 匀打湿后放入 1头 中华 草蛉 初孵幼 虫 ，饲 以足量 的棉 蚜 ，每天 更换 叶 片 1次 并及 时补充
水分 ，饲养条件同棉铃虫，试验设“泗棉 3号”、“GK一12”、“新棉 99B”和混合棉蚜(即“GK一12”、“新棉 99B”和
“泗棉 3号”上的棉蚜每天依次轮换饲喂)，4个处理每处理重复 36～40次，同时各处理分别群体饲养中华草
蛉以供参考，茧期以老熟幼虫固着在滤纸或棉叶上开始吐丝结茧时计，每天记录各个体发育状态 ，并计算各
虫态发育历期和死亡率，于结茧第 2天用万分之一的电子天平称量茧重 ，并鉴定成虫性别。
转 Bt基 因抗虫棉 对 中华草蛉成 虫繁殖 的影 响测 定 。在 塑料杯 (口径 6．5cm ×高 9．0cm)中放入 1对 新
羽化的中华草蛉 ，以人工饲料进行饲养川，杯 口用 80目的尼龙纱和橡皮筋扎紧 ，其上置 1块浸有清水的海绵
保湿，饲养条件同棉铃虫，每处理 5～7个重复，每 2d更换 1次饲料，2d更换 1次塑料杯 ，每天剪取 当日产的
卵 ，并将每 处理 中华 草蛉 所产 卵 的 1／3分别 收集 以观察 卵 的孵化 状况 ，同时记 录成 虫产 卵前期 、产 卵期 、寿
命、产卵量及卵的孵化率 ，直至雌成虫死亡。
试 验数据分析采 用卡方检验确 定各历期死亡 率和性 比的差 异性 ，并 以单 一变量方 差分析 Duncan法分析
不 同处理间幼虫发育 历期 、茧重和成虫产 卵能力等 的差 异显著性 。
2 结果与分析 表1转Bt基因抗虫棉对棉铃虫死亡率及存活幼虫体重的影响
2．1 转 Bt基因棉对棉铃虫生长发育的影响
试验结果表 明 ，取食转 Bt基 因抗虫 棉“GK一12”和
“新棉 99B”的棉铃虫其幼虫死亡率明显高于常规对照
棉 ，与常规对照棉 相 比，“GK一12”和“新棉 99B”对棉 铃
虫幼虫的生长有明显抑制作用(见表 1)，表明转 Bt基
因抗虫棉 “GK一12”和 “新 棉 99B”对棉 铃 虫的发 生及 为
害有明显抑制作用。
Tab．1 Effects of transgenic Bt cotton on mortality
and weight of cotton balworm larvae
*表中不同大写字母表示 P<0 01水平差异显著。
表 2 转 Bt基 因 抗虫 棉对 中华草 蛉 的影 响
Tab．2 Effects of transgenic Bt cotton on the development of Chrysopa sinica
* 表中不同小写字母表示 P<0．05水平差异显著，不同大写字母 表示 P<0．01水平差异
显著 。
2．2 转 Bt基因棉对中华草蛉幼
虫生长发育的影响
表 2结 果 表 明 ，用转 Bt基
因抗 虫棉 “新棉 99B”、“GK一12”
和常规棉 “泗棉 3号”上 的棉 蚜
及混合棉蚜饲喂中华草蛉，其幼
虫期 与茧 期的死亡率 、成 虫获得
率以及茧的发育历期 、茧重和成
虫性 比均无 显 著 差异 。而 用 混
合棉蚜饲 喂的中华草 蛉与用 “泗
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l8 中 国 生 态 农 业 学 报 第 11卷
棉 3号”、“GK一12”和“新棉 99B”上 的棉 蚜饲 喂相 比其幼虫发育 历期 明显缩 短 ，且用 此 3个 品种上 的棉 蚜饲喂
的幼虫发 育历期相近 ，表 明转 Bt基 因抗虫棉 对 中华草蛉 的生长发育无 明显影响 。
2．3 转 Bt基因抗虫棉对中华草蛉成虫繁殖能力的影响
表 3 转 Bt基因抗虫棉对 中华草蛉繁殖力的影响
Tab．3 Effects of transgenic Bt cotton on the fecundity of Chrysopa sinica
* 表 中不 同小 写字母 表示 P<0．05水 平差 异显 著 。
表 3表明各处理间中华草蛉
成虫 的产 卵 前期 和产 卵 期无 显著
差异 ，“新棉 99B”的成虫寿命显著
高于 “GK一12”和混 合 棉 蚜 饲 喂处
理 ，且 “新棉 99B”和混合棉蚜 饲喂
的单 雌 产 卵 量 明显 高 于 “泗 棉 3
号”和“GK一12”处理 。“泗棉 3号”、
“GK-12”和 “新棉 99B”3个处 理 问
卵孵 化率无显著 差异 ，而混合棉蚜饲 喂的 中华草蛉 其后代卵孵化率 明显低于 “GK一12”和“新棉 99B”处理 。
3 小 结 与讨 论
本研究结果 表 明中华草 蛉幼虫期 单独饲喂不 同品种 棉花 上 的棉蚜 ，其幼虫 生 长发 育和成 虫 的繁殖 力均
无 明显 差异 ，进 而表明转 Bt基 因抗虫棉对 中华 草蛉 的生 长发 育和 繁殖无 不 良影 响 ，此 前 的多数 研究 也未 发
现取食 转基 因植物 的植食 昆虫猎 物对捕食性 昆虫 的生 长发育 和生殖等 有 不 良影 响 ’ ，多数刺 吸 转 Bt基 因
植物 汁液 的害虫 如桃蚜 (Myzus persicae)和美洲锯尾蓟 马(Anaphothrips obscurus)等非靶 标害虫对 捕食性 昆
虫亦无不良影响 ， 。但 Birch A．N．E．等 。。用转 GNA基因马铃薯上的桃蚜饲喂大丽二斑瓢虫成虫 ，其雌
虫寿命仅为对照的 50％，繁殖力降低 了38％，卵的孵化率明显下降，但未发现急性中毒反应。转基因植物对
天敌昆虫个体存活和发育的影响报道结果不同，可能与试验时所选用的天敌种类和试验方法的不同有关。
致谢 中国农业科学院生物防治研究所郭建英同志和湖南农业大学廖林凤参加本项研究工作 ，谨表谢意!
参 考 文 献
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