CN102156187A - 一种检测转抗虫基因玉米对非靶标生物是否安全的方法 - Google Patents

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CN102156187A CN2010105951700A CN201010595170A CN102156187A CN 102156187 A CN102156187 A CN 102156187A CN 2010105951700 A CN2010105951700 A CN 2010105951700A CN 201010595170 A CN201010595170 A CN 201010595170A CN 102156187 A CN102156187 A CN 102156187A
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本发明公开了一种检测转抗虫基因玉米对非靶标生物是否安全的方法。本发明的检测转抗虫基因玉米对非靶标生物是否安全的方法包括如下步骤：以非靶标生物中的具有刺吸式口器的昆虫作为待测种群，检测转抗虫基因植物对所述待测种群是否安全，若所述转抗虫基因植物对所述待测种群是安全的，则候选确定所述转抗虫基因植物对所述非靶标生物是安全的，若所述转抗虫基因植物对所述待测种群是不安全的，则候选确定所述转抗虫基因植物对所述非靶标生物是不安全。本发明弥补了转基因玉米对非靶标生物影响的研究领域中单独以咀嚼式口器昆虫为研究对象的不足，对完善转基因作物对非靶标生物的影响研究具有重要意义，对转基因植物的生物安全性的确定具有重要意义。

Description

一种检测转抗虫基因玉米对非靶标生物是否安全的方法
技术领域
本发明涉及一种检测转抗虫基因玉米对非靶标生物是否安全的方法。
背景技术
传统化学杀虫剂的主要问题是对无害的其它昆虫、动物乃至人类也具有毒性。杀虫剂在杀灭靶标害虫的同时，也杀伤了非靶标昆虫，如次要害虫、中性昆虫、重要经济昆虫、害虫的天敌以及其它非靶标生物，如土壤微生物等，从而破坏生态平衡。抗虫转基因作物的应用是替代杀虫剂的重要途径。
抗虫转基因作物也可能存在潜在的负面效应，如害虫对抗虫基因产生抗性，及对非靶标生物产生影响等。对转基因植物潜在的安全性问题进行深入研究，开发新的技术以消除这种安全性隐患，或者对这种风险进行控制和管理，对于转基因技术的健康发展具有重要意义。
转基因作物对非目标生物的危害可能不利于生物的多样性。
与世界各国一样，我国也很重视对转基因生物对非靶标生物影响技术的研究。上世纪90年代初期，我国就开始了转基因生物的安全性研究。1997年农业部实施农业转基因生物安全性管理后，转基因技术的开发者们也加大了对转基因生物安全研究的投入。研究范围包括转基因生物的环境与食品安全性、GMO检测与技术，覆盖了从转基因生物安全性基本问题到具体GMO产品的安全性，从长期监测到近期急需解决的转基因生物安全性问题。研究对象包括转基因动物、微生物及植物，以转基因作物为主。研究内容主要包括转基因性状的遗传稳定性、基因漂流、GMC风险管理策略以及种植GMC对食品、饲料及生态环境的影响等。
叶蝉不仅仅是许多种作物的害虫，也是转基因玉米的非靶标害虫。叶蝉是植食性害虫，通过刺吸作物的汁液取食，所以能够直接接触转基因玉米中的杀虫蛋白质，也是捕食性节肢动物接触杀虫蛋白的主要来源之一。
对转基因生物的安全测试，目前只能选择部分优势种类或经济重要性的种类如家蚕等，不可能用实验来证明转基因作物对所有非靶标生物的安全性。
Cry1Ac基因是Bt基因的一种。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种检测转抗虫基因植物对具有刺吸式口器的昆虫是否安全的方法。
本发明所提供的检测转抗虫基因植物对具有刺吸式口器的昆虫是否安全的方法，包括如下步骤：以具有刺吸式口器的昆虫为待测种群，分别检测种植转抗虫基因植物的田地中和种植非转基因亲本植物的田地中所述待测种群的种群消长动态，再将两种田地中所述待测种群的种群消长动态进行比较，若两种田地中所述待测种群的种群消长动态无显著差异，则确定所述转抗虫基因植物为候选的对所述待测种群安全的转抗虫基因植物，即确定所述转抗虫基因植物为候选的对所述具有刺吸式口器的昆虫安全的转抗虫基因植物；若两种田地中所述待测种群的种群消长动态有显著差异，则确定所述转抗虫基因植物为候选的对所述待测种群不安全的转抗虫基因植物，即确定所述转抗虫基因植物为候选的对所述具有刺吸式口器的昆虫不安全的转抗虫基因植物。
上述检测方法中，所述种群消长动态为种群数量消长动态。
上述检测方法中，所述植物为玉米。
上述检测方法中，所述检测种群消长动态的方法包括如下步骤：调查所述田地中的待测种群的个体数量，得出调查数据，根据调查数据，统计分析，得到所述田地中待测种群的种群消长动态；
所述调查方法为如下1)和/或2)所示：
1)包括如下步骤：捕获所述田地中的待测种群，再统计捕获的待测种群的个体数量；
2)包括如下步骤：目测观察所述玉米的叶片、茎杆、玉米穗和花丝上着落过的所述待测种群的个体数量。
本发明的另一个目的是提供另一种检测转抗虫基因植物对具有刺吸式口器的昆虫是否安全的方法。
本发明所提供的另一种检测转抗虫基因植物对具有刺吸式口器的昆虫是否安全的方法，包括如下步骤：
1)以具有刺吸式口器的昆虫为待测种群；
2)分别检测种植转抗虫基因植物的田地中和种植非转基因亲本植物的田地中所述待测种群的种群消长动态，再将两种田地中所述待测种群的种群消长动态进行比较；
3)分别检测种植所述转抗虫基因植物的田地中和种植非转基因亲本植物的田地中所述待测种群的群落多样性，再将两种田地中所述待测种群的群落多样性进行比较；
4)若两种田地中所述待测种群的种群消长动态无显著差异，且两种田地中所述待测种群的群落多样性无显著差异，则确定所述转抗虫基因植物为候选的对所述待测种群安全的转抗虫基因植物，即确定所述转抗虫基因植物为候选的对所述具有刺吸式口器的昆虫安全的转抗虫基因植物；若两种田地中所述待测种群的种群消长动态有显著差异，且两种田地中所述待测种群的群落多样性有显著差异，则确定所述转抗虫基因植物为候选的对所述待测种群不安全的转抗虫基因植物，即确定所述转抗虫基因植物为候选的对所述具有刺吸式口器的昆虫不安全的转抗虫基因植物。
上述另一种检测方法中，所述种群消长动态为种群数量消长动态；
上述另一种检测方法中，所述待测种群的群落多样性用所述待测种群的多样性指数表示；
上述另一种检测方法中，所述植物为玉米。
上述另一种检测方法中，所述检测种群消长动态的方法包括如下步骤：调查所述田地中的待测种群的个体数量，得出调查数据，根据调查数据，统计分析，得到所述田地中待测种群的种群消长动态；
上述另一种检测方法中，所述调查方法为如下1)和/或2)所示：
1)包括如下步骤：捕获所述田地中的待测种群，再统计捕获的待测种群的个体数量；
2)包括如下步骤：目测观察所述玉米的叶片、茎杆、玉米穗和花丝上着落过的所述待测种群的个体数量；
上述另一种检测方法中，所述检测群落多样性的方法包括如下步骤：调查所述田地中的待测种群的物种种类及每个物种种类的个体数量，得出调查数据，根据调查数据，统计分析，得到所述田地中待测种群的群落多样性；
上述另一种检测方法中，所述调查方法为如下1)和/或2)所示：
1)包括如下步骤：捕获所述田地中的待测种群，再统计捕获的待测种群的物种种类及每个物种种类的个体数量；
2)包括如下步骤：目测观察所述玉米的叶片、茎杆、玉米穗和花丝上着落过的所述待测种群的物种种类及每个物种种类的个体数量。
上述任一种检测方法中，所述捕获所述田地中的待测种群的方法为如下I和/或II所示：
a)包括如下步骤：在每块所述田地的中心位置，放置捕获装置I，所述待测种群的昆虫被粘附到装置I中的洗涤剂水溶液中，从所述洗涤剂水溶液中分离所述待测种群的昆虫，得到所述待测种群的昆虫；所述捕获装置I由支撑杆I和设于其顶端的黄色盘子构成，盘子内装有浓度为20％-30％的洗涤剂水溶液；
b)包括如下步骤：在每块所述田地中放置若干个捕获装置II，所述待测种群的昆虫被粘附到装置II中的虫胶上，将粘有所述昆虫的板冷冻，从中剥离所述昆虫，即得到所述待测种群的昆虫；所述捕获装置II由支撑杆II和设置于其顶端的黄色板构成，黄色板上涂有虫胶；
上述任一种检测方法中，所述支撑杆I的高度和支撑杆II的高度均与所述田地中植物的高度满足如下条件：所述支撑杆的高度占所述田地中植物高度的1/3-1/2；所述支撑杆的高度具体为1.2米。
上述任一种检测方法中，所述具有刺吸式口器的昆虫为叶蝉科(Cicadellidae)昆虫。
上述任一种检测方法中，所述抗虫基因为Bt基因；和/或，所述Bt基因为Cry1Ac基因。
本发明的最后一个目的是提供一种辅助检测转抗虫基因植物对非靶标生物是否安全的方法。
本发明所提供的辅助检测转抗虫基因植物对非靶标生物是否安全的方法，包括如下步骤：以非靶标生物中的具有刺吸式口器的昆虫作为待测种群，按照上述任一所述检测方法检测转抗虫基因植物对所述待测种群是否安全，若所述转抗虫基因植物对所述待测种群是安全的，则确定所述转抗虫基因植物为候选的对所述非靶标生物安全的转抗虫基因植物，若所述转抗虫基因植物对所述待测种群是不安全的，则确定所述转抗虫基因植物为候选的对所述非靶标生物不安全的转抗虫基因植物。
在转基因玉米对非靶标生物影响的研究领域中，现有技术大都是以咀嚼式口器昆虫作为研究对象。但是刺吸式昆虫直接以植物汁液为食，直接接触杀虫蛋白，也可能被直接影响。本发明通过研究发现，种植转抗虫基因玉米的田地中，非靶标生物中刺吸式昆虫(如叶蝉科昆虫)是优势种群之一，通过检测种植转抗虫基因玉米对刺吸式昆虫(如叶蝉科昆虫，)的消长动态和多样性指数是否产生影响，便能确定种植转抗虫基因玉米对生态环境是否产生影响，即优势种群的消长和多样性不受影响的话，就说明转基因玉米对非靶标生物是安全的，证明转基因玉米对生态环境是安全的。
本发明检测种植转抗虫基因玉米对非靶标生物是否安全的方法是可行的，且结果是可靠的，与咀嚼式口器昆虫相比，以叶蝉作为检验对象，可以直接反映转基因作物对直接接触杀虫蛋白的非靶标生物的影响，且叶蝉活动能力较弱，利于调查计数，对于转基因作物的影响可以做出快速和准确判断。近几年的实践研究证明，此方法是可行的，利用叶蝉作为研究结果是可靠的。
只要有叶蝉发生，无论其是否是优势种群都可以将其作为研究对象来研究转基因作物对非靶标生物的安全。
另外，本发明的捕获叶蝉科昆虫的方法操作简单、针对性强、捕获的数量多且易于统计，为研究其多样性提供了方便的条件。
本发明弥补了转基因玉米对非靶标生物影响的研究领域中单独以咀嚼式口器昆虫为研究对象的不足，对完善转基因作物对非靶标生物的影响研究具有重要意义，对转基因植物的生物安全性的确定具有重要意义。
附图说明
图1为转Bt基因玉米和对照田中叶蝉种群消长动态(2009)。
图2为转Bt基因玉米和对照田中叶蝉种群消长动态(2010)。
图3为转Bt基因玉米田与对照田多样性指数动态变化(2009)。
图4为转Bt基因玉米田与对照田多样性指数动态变化(2010)。
图5为转Bt基因玉米和对照田中龟纹瓢虫种群消长动态(2009)。
图6为转Bt基因玉米和对照田中龟纹瓢虫种群消长动态(2010)。
图7为转Bt基因玉米和对照田中蜘蛛种群消长动态(2009)。
图8为转Bt基因玉米和对照田中蜘蛛种群消长动态(2010)。
图9为转Bt基因玉米对异色瓢虫生长发育的影响。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
郑单58、先玉335、转Cry1Ac基因的郑单58均由国家玉米工程中心(或国家玉米工程技术研究中心)提供。
下述实施例中使用的转基因玉米为将Cry1Ac基因转入郑单58中，得到的转基因玉米，该转基因玉米表达抗虫Bt蛋白，具有抗虫功能。对该转基因玉米来讲，靶标动物为玉米螟和棉铃虫，非靶标动物为靶标生物以外的生物。
下述实施例中所使用的上述转基因玉米均标记为“转基因”。
下述实施例中所使用的亲本玉米为郑单58，均标记为“亲本”。一般情况下，选择转基因品种的亲本作对照比较研究可以监测转基因品种对非靶标生物的影响。
下述实施例中所使用的常规杂交品种均标记为“先玉”。先玉是目前我国较大面积种植的常规杂交品种，所以选择其作为比较品种之一。
实施例1、转Bt基因玉米对非靶标生物是否安全的检测
2009年和2010年，在北京中国农业大学转基因作物试验基地使用叶蝉开展了转Cry1Ac基因玉米对非靶标生物的影响研究。
一、方法
1、材料选择
2009年：(1)转基因玉米组(记作转基因)；(2)亲本对照组(记作亲本)。
2010年：(1)转基因玉米组(记作转基因)；(2)亲本对照组(记作亲本)；(3)常规杂交品种(记作先玉)。
2、地点选择
试验地点离其它玉米地500米以上，测试地块肥力条件基本一致。每块地大约25×30米，分15个小区，每个品种5个重复。每个小区的面积定为45m2(5m×9m)，每个小区内种植15行，每行20株(株距为25cm，行距为60cm)。另外，在营养钵中种植300(60×5)株，置于大田培养，用于补苗。
3、区组设计方法
随机区组设计。为了避免虫迁飞造成的影响和边际效应，设置宽5米的保护行或高1.5米的防护网。
4、调查方法
(1)直接调查法：即目测法。为了避免虫迁飞造成的影响和边际效应，取样行为中间3行，每小区随机取25样株，五点取样法。样株挂牌标记，每次调查时记录天气和玉米生育状态(即生育期)。为了减少温度的影响，在试验中要严格地控制时间。每次调查时间为8:00am～10:00am左右，不同调查人员的速度最好也要保持一致。观察和统计玉米植株上着落过的节肢动物数量和种类。调查植株的部位包括叶片、茎秆、玉米棒(即玉米穗)和穗子(即花丝)。
依据叶蝉的行为和栖境来判定叶蝉种类，不管叶蝉的生育期。
(2)陷阱调查法：
a)洗涤剂法：在每个小区的中心位置，放置捕获装置I，放置3天，叶蝉被黄色塑料盘吸引掉进洗涤剂水溶液中淹死，从洗涤剂水溶液中分离出叶蝉科昆虫，被分离的叶蝉立即转移到带盖的玻璃管中，贮存到70％的酒精中，直至在解剖镜下被分类和鉴定和计数。
捕获装置I由木杆(1.2米长)和设于其顶端的黄色塑料盘子(34cm×26cm)构成，盘子内装有20％-30％洗涤剂水溶液(即将洗涤剂溶于水中，洗涤剂在混合溶液中的体积浓度为20％-30％)。
b)虫胶法：在每个小区中每隔5米放置一个捕获装置II，放置3天，叶蝉科昆虫被粘附在虫胶上，将粘有叶蝉的粘板放入冰柜中冷冻，用针挑出叶蝉，被分离的叶蝉立即转移到带盖的玻璃管中，贮存到70％的酒精中，直至在解剖镜下被分类和鉴定和计数。
所述捕获装置II由竹竿(1.2米长)和设置于其顶端的黄色板(30cm×24cm)构成，黄色板上涂有虫胶。
(3)调查时间
2009年：于7.18、7.21、7.24、7.27、7.30、8.2、8.5、8.9、8.13、8.21、8.28、9.11、9.26，调查了13次。第1-7次(7.18-8.5)使用的是直接调查法和洗涤剂法；第8-13次使用的是直接调查法和虫胶法。
2010年：7.23、7.29、8.5、9.10、9.25，调查了5次。第1-3次(7.23-8.5)使用的是直接调查法和洗涤剂法；第4-5次(9.10-9.25)使用的是直接调查法和虫胶法。
(4)根据以上调查得到的数据，统计种群内个体数量，进而统计种群数量消长动态；统计种群内物种种类及每个物种种类的个体数量，进而统计种群的群落多样性。
5、数据分析方法及是否安全的判定方法
(1)判断哪种非靶标动物是非靶标动物中的优势种群的方法
一般认为数量较多、危害较重、在生态系统中地位重要的种群为优势种群。
(2)通过比较种群数量消长分析转基因玉米对非靶标叶蝉种群数量的影响
根据调查得到的数据，分别统计转基因玉米样区内不同调查时间点上的各种节肢动物的种群数量(即100株植株上同种群的个体数量)，分别统计亲本玉米样区内不同调查时间点上的各种节肢动物的种群数量，分别统计常规杂交种样区内不同调查时间点上的各种节肢动物的种群数量，从而统计每种植物样区内每种节肢动物的种群数量消长动态。
(3)根据多样性指数，分析比较转抗虫基因玉米对非靶标生物群落稳定性的影响。
根据调查得到的数据，分别统计转基因玉米样区内不同调查时间点上的各种节肢动物的种类数目(也即物种数，统计范围为100株植株)及每个种类的个体数目(即物种内的个体数，统计范围为100株植株)；对于亲本玉米样区、常规杂交种样区也按照相同的方法进行统计。
根据物种数及物种的个体数，分别统计转基因玉米样区内各种节肢动物在不同时间点的多样性指数，对于亲本玉米样区、常规杂交种样区也按照相同的方法进行多样性指数统计。
根据如下公式计算各个物种的生物多样性指数。
H = - Σ i = 1 s P i Ln P i · · · ( 1 )
式中：
H-多样性指数；
S为物种数
Pi＝Ni/N；
Ni为第i个物种的个体数；
N为总个体数；
计算结果保留2位小数。
再统计两种小区内各自的多样性指数，分析比较转抗虫基因玉米对非靶标生物群落稳定性的影响。对每次调查的结果进行多重比较(q法)。
(4)如何判定转基因玉米对某种非靶标动物是否安全
若某种节肢动物(优势种或非优势种均可，最好是优势种)，其在转基因玉米样区内的种群数量消长动态与在亲本玉米样区内的种群数量消长动态无显著差异，则确定转基因玉米对该种节肢动物是安全的，从而可以判定转基因玉米对非靶标动物是安全的。若该种节肢动物在转基因玉米样区内的种群内多样性指数与在亲本玉米样区内的种群内多样性指数无显著差异，则能更进一步证明转基因玉米对该种节肢动物是安全，从而进一步判定转基因玉米对非靶标动物是安全的。
二、结果及结论
(一)结果
2009年不同调查时间点、不同植物小区内、各种肢动物的种群数量结果如表1-4所示。
2010年不同调查时间点、不同植物小区内、各种肢动物的种群数量结果如表5-12所示。
表1
Figure BSA00000391223500081
表2
  蜘蛛   蜘蛛   龟纹瓢虫   龟纹瓢虫
  调查次数   转基因   亲本   转基因   亲本
  1   0   3   1   0
  2   6   4   1   2
  3   4   6   3   2
  4   4   9   1   3
  5   6   17   1   4
  6   17   9   3   5
  7   11   18   2   6
  8   19   13   2   15
  9   23   69   19   28
  10   10   9   21   41
  11   20   15   17   25
  12   24   33   35   58
  13   47   28   16   16
表3
Figure BSA00000391223500091
表4
Figure BSA00000391223500092
表5
  飞虱百株量
  日期   7.23   7.29   8.5   9.10   9.25
  转基因   0   40   0   0   6.67
  亲本   10   15   5   13.33   6.67
  先玉   5   25   10   13.33   0
表6
  叶甲百株量
  日期   7.23   7.29   8.5   9.10   9.25
  转基因   5   15   10   8   6
  亲本   0   0   10   7   3
  先玉   10   20   5   3   1
表7
叶蝉百株量
  日期   7.23   7.29   8.5   9.1   9.25
  转基因   0   35   25   5   10
  亲本   5   25   15   30   25
  先玉   15   25   35   5   25
表8
Figure BSA00000391223500101
表9
Figure BSA00000391223500102
表10
表11
  粘虫百株量
  日期   7.23   7.29   8.5   9.10   9.25
  转基因   10   25   25   5   8
  亲本   15   25   25   9   7
  先玉   20   10   20   8   9
表12
  蜘蛛百株量
  日期   7.23   7.29   8.5   9.10   9.25
  转基因   50   80   200   53.33   206.67
  亲本   20   95   125   126.67   140
  先玉   30   115   145   166.67   146.67
本研究共确定了二点叶蝉、三点叶蝉、黄翅叶蝉、大青叶蝉、横脊叶蝉和小绿叶蝉种类。主要集中在叶片和叶鞘上为害，造成焦枯的斑点和斑块。
(二)结论分析
1、优势种群
2009年，调查结果显示，小区内，叶蝉科动物(Cicadellidae)数量发生较多，且玉米叶片被叶蝉侵害率达90％以上，因此叶蝉是玉米田非靶标刺吸式性害虫中的优势种群之一，在转Bt基因玉米的环境影响研究方面具有代表性。
2010年，调查结果显示，小区内，叶蝉数量发生较多，且玉米叶片被叶蝉侵害率达90％以上，因此叶蝉依然是玉米田非靶标刺吸式性害虫中的优势种群之一，且发生量超过上一年。
2、分析转基因玉米对叶蝉是否安全
以刺吸式口器的节肢动物-叶蝉为测试对象。
(1)叶蝉科动物(Cicadellidae)在不同样区内的种群数量消长比较
从图1可以看到，转基因玉米组非靶标害虫叶蝉种群消长动态与亲本玉米组非靶标害虫叶蝉种群消长动态无显著差异，说明转基因玉米组与亲本玉米相比对非靶标害虫叶蝉种群消长动态无明显影响。亲本玉米组叶蝉数量的高峰期比转Bt基因玉米出现的早，造成在8月9号和8月13号这两次调查中转Bt基因玉米与对照组的叶蝉数量有显著性差异。
从图2可以看到，转基因玉米组叶蝉种群消长动态与常规杂交种先玉玉米组叶蝉种群消长动态无显著差异，说明转基因玉米组与先玉相比对非靶标害虫叶蝉种群消长动态无明显影响。转基因玉米组与亲本玉米组相比较，亲本玉米组叶蝉后期数量比转Bt基因玉米组略高，造成的主要原因在于不同品种生育期上的差异，亲本品种生育期明显晚于转基因和杂交品种。
由以上分析可知，转基因玉米对叶蝉种群消长动态无显著影响。
(2)叶蝉科动物(Cicadellidae)在不同样区内的种群多样性指数动态比较
2009年调查结果如图3所示，转Bt基因玉米和亲本玉米田的叶蝉多样性指数在玉米全生育期无显著差异，说明转基因玉米对非靶标叶蝉多样性的影响不明显。
2010年调查结果如图4所示，转Bt基因玉米和亲本玉米田的叶蝉多样性指数在玉米全生育期无显著差异，说明转基因玉米对非靶标叶蝉多样性的影响不明显。
由以上分析可知，转基因玉米对叶蝉种群多样性无显著影响。
综合以上种群数量消长和种群多样性分析，表明转基因玉米对叶蝉是安全的。
3、分析转基因玉米对其它非靶标动物是否安全
以咀嚼式口器的节肢动物-龟纹瓢虫和蜘蛛为测试对象，按照实验2中所述方法进行分析其种群消长动态。
结果：
2009年龟纹瓢虫的调查结果如图5所示。2010年龟纹瓢虫的调查结果如图6所示。显示：转基因玉米组龟纹瓢虫种群消长动态与亲本玉米组龟纹瓢虫种群消长动态无显著差异，说明转基因玉米对龟纹瓢虫是安全的。
2009年蜘蛛的调查结果如图7所示。2010年蜘蛛的调查结果如图8所示。显示：转基因玉米组蜘蛛种群消长动态与亲本玉米组蜘蛛种群消长动态无显著差异，说明转基因玉米对蜘蛛是安全的。
综合以上结果，表明，该转基因玉米对对刺吸式口器的节肢动物-叶蝉也是安全的，同时对咀嚼式口器的节肢动物也是安全的，从而证明本发明方法可靠。
实施例2、转基因玉米对异色瓢虫生长发育的影响
毒理实验：每30头初孵瓢虫幼虫为一组，共8组。其中4组用转Bt基因玉米花粉与蚜虫按2∶1(重量比)混合喂养，作为处理；4组用非转Bt基因玉米花粉与蚜虫按2∶1混合喂养，作为对照。瓢虫幼虫在指形管中单头饲养，每天观察其生长发育情况，记录不同龄期瓢虫的发育历期，在幼虫至成虫前期每隔一天称重一次，并在成虫期(45天，从1龄起算)最后一次称重，评价转基因抗虫玉米花粉对瓢虫的影响。
结果如图9所示。结果表明转基因玉米对异色瓢虫没有毒性。

Claims (10)

1.一种检测转抗虫基因植物对具有刺吸式口器的昆虫是否安全的方法，包括如下步骤：以具有刺吸式口器的昆虫为待测种群，分别检测种植转抗虫基因植物的田地中和种植非转基因亲本植物的田地中所述待测种群的种群消长动态，再将两种田地中所述待测种群的种群消长动态进行比较，若两种田地中所述待测种群的种群消长动态无显著差异，则确定所述转抗虫基因植物为候选的对所述待测种群安全的转抗虫基因植物，即确定所述转抗虫基因植物为候选的对所述具有刺吸式口器的昆虫安全的转抗虫基因植物；若两种田地中所述待测种群的种群消长动态有显著差异，则确定所述转抗虫基因植物为候选的对所述待测种群不安全的转抗虫基因植物，即确定所述转抗虫基因植物为候选的对所述具有刺吸式口器的昆虫不安全的转抗虫基因植物。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述种群消长动态为种群数量消长动态；所述植物为玉米。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述检测种群消长动态的方法包括如下步骤：调查所述田地中的待测种群的个体数量，得出调查数据，根据调查数据，统计分析，得到所述田地中待测种群的种群消长动态；
所述调查方法为如下1)和/或2)所示：
1)包括如下步骤：捕获所述田地中的待测种群，再统计捕获的待测种群的个体数量；
2)包括如下步骤：目测观察所述玉米的叶片、茎杆、玉米穗和花丝上着落过的所述待测种群的个体数量。
4.一种检测转抗虫基因植物对具有刺吸式口器的昆虫是否安全的方法，包括如下步骤：
1)以具有刺吸式口器的昆虫为待测种群；
2)分别检测种植转抗虫基因植物的田地中和种植非转基因亲本植物的田地中所述待测种群的种群消长动态，再将两种田地中所述待测种群的种群消长动态进行比较；
3)分别检测种植所述转抗虫基因植物的田地中和种植非转基因亲本植物的田地中所述待测种群的群落多样性，再将两种田地中所述待测种群的群落多样性进行比较；
4)若两种田地中所述待测种群的种群消长动态无显著差异，且两种田地中所述待测种群的群落多样性无显著差异，则确定所述转抗虫基因植物为候选的对所述待测种群安全的转抗虫基因植物，即确定所述转抗虫基因植物为候选的对所述具有刺吸式口器的昆虫安全的转抗虫基因植物。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述种群消长动态为种群数量消长动态；
所述待测种群的群落多样性用所述待测种群的多样性指数表示；
所述植物为玉米。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于：
所述检测种群消长动态的方法包括如下步骤：调查所述田地中的待测种群的个体数量，得出调查数据，根据调查数据，统计分析，得到所述田地中待测种群的种群消长动态；
所述调查方法为如下1)和/或2)所示：
1)包括如下步骤：捕获所述田地中的待测种群，再统计捕获的待测种群的个体数量；
2)包括如下步骤：目测观察所述玉米的叶片、茎杆、玉米穗和花丝上着落过的所述待测种群的个体数量；
所述检测群落多样性的方法包括如下步骤：调查所述田地中的待测种群的物种种类及每个物种种类的个体数量，得出调查数据，根据调查数据，统计分析，得到所述田地中待测种群的群落多样性；
所述调查方法为如下1)和/或2)所示：
1)包括如下步骤：捕获所述田地中的待测种群，再统计捕获的待测种群的物种种类及每个物种种类的个体数量；
2)包括如下步骤：目测观察所述玉米的叶片、茎杆、玉米穗和花丝上着落过的所述待测种群的物种种类及每个物种种类的个体数量。
7.根据权利要求1-6中任一所述的方法，其特征在于：所述捕获所述田地中的待测种群的方法为如下I和/或II所示：
a)包括如下步骤：在每块所述田地的中心位置，放置捕获装置I，所述待测种群的昆虫被粘附到装置I中的洗涤剂水溶液中，从所述洗涤剂水溶液中分离所述待测种群的昆虫，得到所述待测种群的昆虫；所述捕获装置I由支撑杆I和设于其顶端的黄色盘子构成，盘子内装有浓度为20％-30％的洗涤剂水溶液；
b)包括如下步骤：在每块所述田地中放置若干个捕获装置II，所述待测种群的昆虫被粘附到装置II中的虫胶上，将粘有所述昆虫的板冷冻，从中剥离所述昆虫，即得到所述待测种群的昆虫；所述捕获装置II由支撑杆II和设置于其顶端的黄色板构成，黄色板上涂有虫胶；
和/或，所述支撑杆I的高度和支撑杆II的高度均与所述田地中植物的高度满足如下条件：所述支撑杆的高度占所述田地中植物高度的1/3-1/2；所述支撑杆的高度具体为1.2米。
8.根据权利要求1-7中任一所述的方法，其特征在于：所述具有刺吸式口器的昆虫为叶蝉科(Cicadellidae)昆虫。
9.根据权利要求1-8中任一所述的方法，其特征在于：所述抗虫基因为Bt基因；和/或，所述Bt基因为Cry1Ac基因。
10.一种辅助检测转抗虫基因植物对非靶标生物是否安全的方法，包括如下步骤：以非靶标生物中的具有刺吸式口器的昆虫作为待测种群，按照权利要求1-9中任一所述方法检测转抗虫基因植物对所述待测种群是否安全，若所述转抗虫基因植物对所述待测种群是安全的，则确定所述转抗虫基因植物为候选的对所述非靶标生物安全的转抗虫基因植物，若所述转抗虫基因植物对所述待测种群是不安全的，则确定所述转抗虫基因植物为候选的对所述非靶标生物不安全的转抗虫基因植物。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102577897A (zh) * 2012-02-16 2012-07-18 扬州大学 基于农药介入后转Bt基因水稻对褐飞虱生态安全性评价的方法
CN103609877A (zh) * 2013-11-05 2014-03-05 中国农业科学院植物保护研究所 胃毒性杀虫剂或转基因杀虫蛋白对龟纹瓢虫毒性影响的测定方法
CN106093369A (zh) * 2016-06-29 2016-11-09 福建农林大学 Bt水稻对非靶标害虫褐飞虱的安全性评价方法
CN107828817A (zh) * 2017-09-29 2018-03-23 杭州瑞丰生物科技有限公司 一种利用Bt蛋白防治农作物半翅目害虫的方法

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
崔金杰等: "麦套夏播转Bt基因棉R93-6对昆虫群落的影响", 《昆虫学报》 *
李丽莉等: "转基因抗虫作物对非靶标昆虫的影响", 《生态学报》 *
焦晓国: "Bt水稻对田间非靶标害虫种群动态的影响", 《昆虫知识》 *
路兴波: "转基因玉米环境安全性及其产品成分检测技术", 《中国博士学位论文全文数据库 农业科技辑》 *
钱泽岭等: "4种刺吸式口器害虫在Bt棉田的消长动态及原因", 《江西棉花》 *
陈茂: "转基因抗虫、抗病毒水稻对非靶标生物的生态安全性评价", 《CNKI中国博士论文全文数据库 农业科技辑》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102577897A (zh) * 2012-02-16 2012-07-18 扬州大学 基于农药介入后转Bt基因水稻对褐飞虱生态安全性评价的方法
CN103609877A (zh) * 2013-11-05 2014-03-05 中国农业科学院植物保护研究所 胃毒性杀虫剂或转基因杀虫蛋白对龟纹瓢虫毒性影响的测定方法
CN103609877B (zh) * 2013-11-05 2015-08-19 中国农业科学院植物保护研究所 胃毒性杀虫剂或转基因杀虫蛋白对龟纹瓢虫毒性影响的测定方法
CN106093369A (zh) * 2016-06-29 2016-11-09 福建农林大学 Bt水稻对非靶标害虫褐飞虱的安全性评价方法
CN106093369B (zh) * 2016-06-29 2017-10-20 福建农林大学 Bt水稻对非靶标害虫褐飞虱的安全性评价方法
CN107828817A (zh) * 2017-09-29 2018-03-23 杭州瑞丰生物科技有限公司 一种利用Bt蛋白防治农作物半翅目害虫的方法
CN107828817B (zh) * 2017-09-29 2021-02-19 杭州瑞丰生物科技有限公司 一种利用Bt蛋白防治农作物半翅目害虫的方法

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