蜜蜂对转基因油菜和普通油菜趋性行为的研究

 2024-01-08 10:01

论文总字数:12628字

摘 要

油菜是世界上最重要的油料作物之一,转基因油菜已在多个国家和地区大面积推广。本试验以转基因抗除草剂油菜和中华蜜蜂为研究材料,探究大田条件下中华蜜蜂对转基因油菜和普通油菜的趋性行为。结果表明,蜜蜂在转基因油菜和普通基因油菜上的访花行为无显著性差异;蜜蜂对转基因油菜和普通油菜的趋性反应显著不同,中华蜜蜂更趋向于普通油菜。目前,我国还没有转基因油菜的商业化种植,希望我们的研究工作能为评估推广转基因油菜的风险性提供一定的理论依据。

关键词:转基因油菜,中华蜜蜂,访花行为

Abstract: Oiled rape is one of the most important oil crops around the world. As an active research area of transgenic crops, varieties kinds of genetically modified rapeseed have been successfully nurturing. Our test uses Apis cerana cerana Fabricius and transgenic rapeseed, the behavioral response to transgenic rapeseed and normal rapeseed is studied. The result showed that the difference visiting behavior of bee is not significant, and that the select of bee to non-transgenic rapeseed was much stronger than transgenic rapeseed. Our study provided the normal scientific date for the establishments of transgenic rapeseed safety, especially for the effect of pollinating insects.

Key words: transgenic rapeseed, Apis cerana cerana Fabricius, visiting behavior

目录

1 前言 5

1.1 油菜研究概述 5

1.2 昆虫的访花行为 6

1.3 蜜蜂传粉的研究与利用 8

2 蜜蜂访花行为试验 9

2.1 试验材料 9

2.2 试验方法 9

2.3 试验结果 9

2.4 讨论 11

3 蜜蜂趋性选择试验 12

3.1 试验材料 12

3.2 试验方法 12

3.3 试验结果 13

3.4 讨论 13

小结 15

参考文献 16

致谢 18

1 前言

1.1 油菜研究概述

油菜为十字花科(Crueifelae)芸笞属(Brassica) 植物,是重要的油料作物。2005年世界7大油料作物总产量为3.71亿吨,其中大豆占首要地位(2.1亿吨),其次就是油菜(4600万吨),油菜生产主要源自于欧盟(EU-25:1498百万吨)、中国(1305万吨)、加拿大(844万吨)、印度(640万吨)、澳大利亚(113万吨)[1]。作为我国传统的优势油料作物之一,至2007年我国油菜种植面积为564.2万公顷,占全国油料作物种植总面积的49.9%,全国农作物总播种面积的3.68%,其单位面积产量达1.87吨/公顷,油菜籽年总产量达到1057.3万吨(中国统计局,2008),占世界油菜种植面积和总产量的30%左右,均居世界首位(联合国粮农组织数据库)。中国是一个植物油相对短缺的国家,一半以上依赖进口,其中菜籽油约占所产食用植物油种植面积的50% [2]。油菜作为我国传统的优势油料作物,开展油菜相关的研究意义重大。

然而,油菜田杂草却是制约油菜生产关键因素之一,据全国农田杂草考察组调查,长江流域冬油菜产区的草害面积已达到种植面积的46.9%,其中造成中等程度以上危害的面积占22.3%。杂草不仅仅对油菜的生长产生恶性竞争,同时还会携带昆虫、病菌等不利因素,使油菜对水、肥、气、热等吸收不足而导致营养生长受抑制,植株瘦弱,并容易感染各种病害,从而导致油菜在生殖生长阶段因养分积累不足而导致开花和结实率低,产量损失严重[3]

油菜田防除草害是一项系统工程,以生物工程技术治草的方法目前应用较宽、效果较好,尤其是转基因技术,通过该技术将外源抗除草剂基因导入植物体内,使作物对相应的除草剂产生抗性,在除草的同时确保作物生长和生产安全。 我国首次于1992年在大田种植抗病毒的转基因烟草,自此揭开全球转基因作物的商业化序幕。1994年,转基因油菜的商业化种植获得美国农业部批准,转基因油菜的种植面积迅速扩大。1995年之后,在加拿大、美国和日本陆续通过转基因油菜的环境安全性评估,至少有11个转基因品种获批准进行大规模推广。中国平均每年从加拿大进口油菜籽100多万吨,最多时可达300万吨,其中60%以上为转基因油菜[4,5]。目前,在中国有很多科研单位却在进行油菜抗虫和抗病相关的转基因研究,如Bt毒蛋白基因、反义FAD2基因、TA29核酸酶基因等转化甘蓝油菜的研究[6,7,8],并且已转化成功,生物安全性评估正在进行。

中国虽然目前还未有转基因油菜商业化的种植,但是已有几十个报导转基因成功案例,有些己经进行环境释放和生产性试验阶段。有报导转基因油菜的相关研究在我国多个省市地区进行,多个转基因油菜的试验地已经建成。转基因油菜品系和种植面积在中国的数量越来越多,但缺乏严格完善的管理制度来规范[4]。转基因油菜落粒在产区田间,遇到适合条件便发芽长大,必定会成为污染源。这些必将引起转基因的安全问题[9]

转基因生物安全是指:转基因生物技术及其遗传修饰产品在研究、实验和利用的全过程中对人类社会和生态环境造成的不利影响和危害,以及研究和避免这种可能危害的方法和途径[10]。转基因作物的安全性评价主要包括以下几个方面:(1)对非靶标生物的影响。(2)对靶标害虫抗性进化的影响。(3)基因漂流的影响。(4)对人类健康的影响。(5)转基因作物也有成为杂草的可能。甘蓝属的一些植物既可以是作物也可以是杂草,这一类转基因作物若管理不善,极有可能逃逸并演变成杂草[11]

1.2 昆虫的访花行为

访花昆虫,又称喜花昆虫,主要是在显花植物上活动较为频繁的昆虫种类,根据昆虫访花的不同目的以及在植物传粉中是否发挥作用及作用大小的差异,可将访花昆虫分为传粉昆虫、天敌昆虫和取食花朵的昆虫[12]

访花行为 访花昆虫的访花行为主要研究以下几个方面:

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