转基因棉花对三突花蛛生物学特性和体内酶活的影响

刘力铭 王小立 张征田

摘  要：目的：研究2种转基因抗虫棉对三突花蛛生物学特性和体内酶活的影响。方法：在人工条件下，采用棉蚜饲喂法，测定转基因抗虫棉对三突花蛛生物学特性变化的影响，观测三突花蛛的捕食功能反应和体内抗氧化酶活性的变化。结果：取食转基因抗虫棉上棉蚜的三突花蛛生物学特性没有显著变化，捕食功能反应表明捕食效率和控虫效果显著下降，体内GST、SOD、CAT酶活成下降趋势，但没有显著差异。结论：转基因抗虫棉对三突花蛛生物学特性和体内酶活无明显不利影响，这为研究转基因棉对棉田捕食天敌的影响补充了基础资料。

关键词：三突花蛛;棉蚜;转基因棉;生物学特性;捕食功能反应;酶活

中图分类号 S562文献标识码 A文章编号 1007-7731（2019）05-0070-04

Abstract：Objective：The aim was to study the effects of two kinds of transgenic insect-resistant cotton on the biological characteristics and enzymatic activities of Misumenops tricuspidatus Fabricius.Method：Under artificial conditions，the biological characteristics of Misumenops tricuspidatus Fabricius were measured by feeding cotton aphids from transgenic insect-resistant cotton.And the predatory response and the activity of antioxidant enzymes in vivo were observed.Result：The results showed that there no significant difference in the biological characteristics of T Misumenops tricuspidatus Fabricius feeding on transgenic insect-resistant cotton aphids.Predatory functional response showed that the predation efficiency and insect control effect decreased significantly，while the activities of GST，SOD and CAT enzymes decreased in vivo，with no significant difference.Conclusion：Transgenic insect-resistant cotton had no significant adverse effects on the biological characteristics and enzymatic activities of the spider.The research supplements a basic data on the influence of GM cotton on predatory natural enemies in cotton field.

Key words：Misumenops tricuspidatus Fabricius;Aphis gossypii Glover;Transgenic cotton;Biological characteristics;Predation functional responses;Activities of enzymes

随着现代生物转基因技术的快速发展，各种抗虫、抗除草剂、抗病、抗旱以及兼具多个抗性性状的高品质转基因农作物应运而生[1-3]。截至2017年末，全球转基因作物种植面积达1.898亿hm2，比1996年增加112倍，目前中国可商业化种植的转基因作物棉花和番木瓜的种植面积达28万hm2[4]。随着转基因棉花在我国大面积的种植和推广，靶标害虫棉铃虫得到了有效的控制，具刺吸式口器的非靶标害虫蝽类和棉蚜虫逐渐上升为主要害虫，严重制约着棉花的产量和品质的提高[5-7]。同翅目蚜科的棉蚜（Aphis gossypii Glover）是一类世界性的棉花害虫，能通过刺吸式口器吸食棉花叶片及嫩枝韧皮部汁液中的营养物质，对棉花造成危害，在棉花苗期和蕾期对棉花影响较大，致使其产量下降、品质降低[8]。蜘蛛是许多农作物生态系统中主要天敌之一，其幼蛛和成蛛都具有捕食性，三突花蛛（Misumenops tricuspidatus Fabricius）是我国长江流域和黄河流域棉区捕食性天敌优势种之一，其多在棉株嫩头、花蕾上游猎，对棉铃虫和棉蚜等多种害虫均有较强的捕食作用[9]。

近年来，有关转基因作物对非靶标害虫的影响报道较多[10～12]，对害虫天敌报道较少，主要涉及水稻和玉米对瓢虫、草蛉、赤眼蜂、钝绥螨、绒茧蜂和拟环纹豹蛛等[13～16]，转基因棉对蜘蛛影响报道则更少[16]。研究显示，粉舞蛛取食棉蚜和T纹豹蛛取食白粉虱后发育和存活没有受到显著的影响[13，16]。鉴于此，本试验以转基因棉田和常规棉田非目标害虫棉蚜虫室内饲喂三突花蛛，观察其生物学特性和捕食行为，测定蜘蛛体内抗氧化酶活性变化，揭示Bt毒蛋白对天敌影响的深层机理，为食物链各营养级的物质流的安全性评价和发挥害虫生物防治提供参考依据。

1 材料和方法

1.1 供试棉花、害虫及蜘蛛 （1）供试棉花：转双价棉（转Cry1Ac+CpTI棉）、转Bt棉（中棉所32）和常规棉（中棉所23），由河南农科院提供。（2）供试害虫：棉蚜（Aphis gossypii Glover），分别采自河南农科院试验田。（3）供试蜘蛛：三突花蛛（Misumenops tricuspidatus Fabricius），成蛛由湖北大學蛛形研究所鉴定，采自河南新野多年棉田。