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苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)是目前应用最为广泛的杀虫生防微生物,可以产生多种杀虫蛋白。其中,营养期杀虫蛋白(Vegetative insecticidal proteins,VIPs)是Bt对数生长中期开始分泌、稳定前期达到最高峰的新型分泌杀虫蛋白,对多种农林害虫特别是鳞翅目害虫具有广泛的杀虫活性。本论文针对这一杀虫蛋白,选取了亚洲玉米螟、桃蛀螟、棉铃虫、黏虫和双委夜蛾为试虫,测定该蛋白对这5种玉米主要害虫的致死毒力及体重抑制活性;并测定了亚洲玉米螟取食毒素蛋白后体内血淋巴中毒素含量及试虫中肠消化酶活性的变化趋势;最后针对该毒素对亚洲玉米螟寄生性天敌——腰带长体茧蜂的安全风险进行了评估。实验结果如下: 1.实验通过饲料混合法测定了Vip3Aa11蛋白对亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis、桃蛀螟Conogethes punctiferalis、棉铃虫Helicovorpa armigera和黏虫Mythimna separata的LC50和EC50,浸液法测定了双委夜蛾Athetis dissimilis的平均死亡率和平均体重。结果表明Vip3Aa11对桃蛀螟、棉铃虫和黏虫有良好的杀虫活性,LC50分别为0.64μg/g、1.93μg/g和0.60μg/g,EC50分别为0.77μg/g、0.37μg/g和0.43μg/g;Vip3Aa11对亚洲玉米螟的杀虫活性较低,但有一定的体重抑制作用,LC50和EC50分别为99.1μg/g和19.36μg/g;Vip3Aa11对双委夜蛾无显著杀虫活性。 2.通过酶联免疫吸附法(ELISA)的方法测定了亚洲玉米螟幼虫取食Vip3Aa11蛋白后,该蛋白在幼虫体内血淋巴中含量的变化趋势。结果显示,亚洲玉米螟幼虫血淋巴中Vip3Aa11蛋白含量随时间的延长逐渐呈现下降趋势。亚洲玉米螟幼虫血淋巴中Vip3Aa11蛋白含量在停止取食后6h之内下降最为迅速,从89.69μg/g下降至34.84μg/g,停止取食36h时为3.17μg/g,48h以后下降至1μg/g以下。这说明亚洲玉米螟对Vip3Aa11蛋白具有降解代谢作用。 3.进一步测定了亚洲玉米螟幼虫取食Vip3Aa11蛋白后,中肠胰蛋白酶活力和类胰凝乳蛋白酶活力的变化。本研究表明取食含有Vip3Aa11蛋白人工饲料的亚洲玉米螟幼虫中肠胰蛋白酶活性和类胰凝乳蛋白酶活性随取食时间的增加呈现先升高后下降的趋势。亚洲玉米螟幼虫中肠胰蛋白酶活性和类胰凝乳蛋白酶活性在36h时显著高于对照组,说明亚洲玉米螟幼虫中肠胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶对降解体内Vip3Aa11蛋白具有重要作用。 4.针对Vip3Aa11蛋白对亚洲玉米螟寄生性天敌——腰带长体茧蜂的安全风险进行研究。间接安全风险试验结果显示:被腰带长体茧蜂寄生后的亚洲玉米螟幼虫取食含有Vip3Aa11蛋白的人工饲料,其死亡率显著升高,茧重和单头出蜂量显著下降,而寄生率及成虫寿命没有受到不利影响。直接安全风险试验结果显示:腰带长体茧蜂取食含有Vip3Aa11蛋白的蜂蜜水对腰带长体茧蜂成虫寿命、寄生率、亚洲玉米螟的死亡率以及子代茧重、单头出蜂量和成虫寿命均没有产生不利影响。这说明,腰带长体茧蜂对Vip3Aa11蛋白不敏感,即Vip3Aa11蛋白不会对腰带长体茧蜂产生直接的不利影响;不利影响的产生主要是由于Vip3Aa11蛋白对腰带长体茧蜂的寄主——亚洲玉米螟幼虫的致死或生长抑制作用而造成的死亡或自身质量的下降而引起。