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由于棉铃虫Helicoverpa armigera (Hübner)对Bt（Bacillus thuringiensis）的抗性问题是影响转基因棉花可持续利用的关键因素，为了延缓抗性的产生，多基因策略等多种有效的抗性治理策略陆续在各国应用，如转双价抗虫棉花已在多个国家开始广泛的推广种植。但是Cry2Ab作为BollgardⅡ（转双价抗虫基因棉花，表达Cry1Ac+Cry2Ab蛋白）的一个重要蛋白，目前其作用机制仍不明确。本文利用Bt蛋白和转基因棉花研究了Cry2Ab与Cry1Ac协同影响棉铃虫的作用机制，测定了Cry2Ab与Cry1Ac对多种鳞翅目害虫的杀虫谱；观察了棉铃虫幼虫取食含Cry2Ab蛋白饲料后中肠的组织病理变化；比较了Cry2Ab和Cry1Ac单用或混用对棉铃虫幼虫中肠内主要解毒酶活性的影响及特异性解毒酶酶抑制剂对两种蛋白的增效作用；比较了不同转基因棉花（包括分别表达Cry1Ac、Cry2Ab、Cry1Ac+Cry2Ab的棉花）对靶标害虫的抗虫性、蛋白表达量及对棉铃虫取食选择和产卵选择的影响。主要研究结果如下：1．通过室内生物测定，比较了Cry2Ab与Cry1Ac两种蛋白对棉铃虫、甜菜夜蛾、斜纹夜蛾、小地老虎和玉米螟的敏感性差异，结果发现棉铃虫、甜菜夜蛾和玉米螟对Cry1Ac较敏感，其LC50分别为0.02μg/cm2、0.25μg/cm2和0.06μg/cm2，而Cry1Ac对斜纹夜蛾和小地老虎效果较差，其LC50分别为6.04μg/cm2和12.07μg/cm2；Cry2Ab蛋白对棉铃虫、甜菜夜蛾、斜纹夜蛾和小地老虎的毒杀作用均较强，其LC50分别为0.83μg/cm2、0.32μg/cm2、0.15μg/cm2和0.90μg/cm2，玉米螟对Cry2Ab毒素相对不敏感，其LC50为2.74μg/cm2。与仅表达Cry1Ac蛋白的转基因棉花相比，表达Cry1Ac+Cry2Ab的棉花扩大了在棉田的杀虫谱。2．利用透射电镜观察了棉铃虫幼虫取食含Cry2Ab蛋白饲料后中肠的组织病理变化，并与取食含Cry1Ac饲料的棉铃虫幼虫中肠细胞病理变化进行了比较。结果表明，取食含Cry2Ab蛋白饲料后，棉铃虫幼虫中肠的细胞及细胞器均发生明显的病变，且随着取食时间的延长，病理变化越来越显著；与取食含Cry1Ac饲料的棉铃虫相比，取食含Cry2Ab蛋白饲料的棉铃虫中肠组织发生病变速度较慢。3．利用酶活动力学方法，比较了Cry2Ab和Cry1Ac单用或混用对棉铃虫幼虫中肠内全酯酶、羧酸酯酶、乙酰胆碱酯酶和多功能氧化酶活性的影响，并比较了三种酶特异性抑制剂分别对Cry1Ac、Cry2Ab的增效作用。结果发现：棉铃虫取食单独含有Cry1Ac或Cry2Ab蛋白的饲料后，会造成酶活性显著增加，但与处理浓度不存在明显的相关性；棉铃虫取食含13.34μg/g Cry2Ab+6.67μg/g Cry1Ac饲料时，处理12h后全酯酶、羧酸酯酶和乙酰胆碱酯酶活性显著高于两种蛋白单用和对照，酶活力达到最大，处理24h后多功能氧化酶的酶活性在2.22μg/g Cry2Ab+13.34μg/gCry1Ac的处理棉铃虫中达到最高；特异性酶抑制剂PBO对Cry2Ab有明显的增效作用，而DEM对Cry1Ac增效明显。表明棉铃虫取食Cry2Ab或Cry1Ac对不同的中肠解毒酶系有影响，两种蛋白可能存在不同的作用机制，而且两种蛋白共用时对中肠酶系的影响更大。4．利用生物测定和酶联免疫吸附反应测定了转基因棉花的抗虫性和不同生长时期的蛋白表达量。结果表明：转基因棉花对棉铃虫具有明显的毒杀效果，幼虫校正死亡率从大到小依次为双价棉(表达Cry1Ac+Cry2Ab)>DP33B(表达Cry1Ac)>转Cry2Ab棉花(表达Cry2Ab)；棉花不同发育期的蛋白表达量、引起的棉铃虫幼虫校正死亡率差异显著，苗期蛋白表达量最高，造成的幼虫死亡率也最高，其次是蕾期，铃期的蛋白表达量和幼虫死亡率都是最低。因此，总体考虑杀虫效果、抗性治理等因素，转双价抗虫棉是未来转基因棉花的发展趋势。5.比较了棉铃虫在转基因棉花和常规棉花之间的取食选择和产卵选择情况。结果发现，棉铃虫在常规棉花DP5415和转基因棉花（DP33B和转Cry2Ab棉花）之间的取食选择行为差异显著，常规棉花上的幼虫数量和叶片受害级别都显著高于转基因棉花，但两种转基因棉花间差异不显著；棉铃虫成虫在常规棉花和转基因棉花上的落卵量没有显著差异，两种转基因棉花间的落卵量也没有明显差异。说明棉铃虫幼虫对转基因棉花和非转基因棉花有取食选择，但成虫不存在产卵选择。