0 引言
【研究意义】转基因玉米赋予了植株抗玉米螟、抗除草剂草甘膦特性,提高了植株的抗旱性,是具有优良复合性状的玉米新材料[1]。在2014年全球商业化种植的27种转基因作物中,转基因玉米的种植面积仅次于转基因大豆,占转基因作物总种植面积的30%;尽管中国转基因作物种植面积已达390万hm2,居全球第6位,但只有转Bt基因抗虫棉和转基因抗病毒番木瓜被广泛种植[2-3]。目前,中国玉米产量和种植面积均已超过水稻成为第一大作物[4]。转基因玉米在中国尚未被批准商业化种植,但相关的研究早在1997年就已开展,目前中国已有一批拥有自主知识产权的转基因玉米材料,在这些新材料进行田间释放和获得环境安全证书之前,有必要对其生态环境安全问题进行评价。【前人研究进展】据国际农业生物技术应用服务组织（ISAAA）统计,2015年全球28个国家选择种植转基因作物,种植面积达到1.797亿hm2,比1996年增长了100倍以上[5]。关于抗虫转基因作物对非靶标昆虫的影响已有大量的报导。转Bt基因抗虫棉在杀死棉铃虫（Helicoverpa armigera）的同时,棉田中的其他鳞翅目昆虫,如棉红铃虫（Pectinophora gossypiella）、亚洲玉米螟（Ostrinia furnacalis）、棉小造桥虫（Anomis flava）、棉大卷叶螟（Sylepta derogata）和斜纹夜蛾（Spodoptera litura）等也会被毒杀或者控制[6-11],而转Bt基因抗虫棉田中的棉蚜（Aphis gossypii）、朱砂叶螨（Tetranychus cinnbarinus）、绿盲蝽（Apolygus lucorum）、棉叶蝉（Empoasca biguttula）、温室白粉虱（Trialeurodes vaporariorum）和烟粉虱（Bemisia tabaci）等比常规棉田高[12-15]。也有研究发现,抗虫转基因作物对一些非靶标昆虫没有影响,例如抗虫转基因水稻对非靶标害虫灰飞虱（Laodelphax striatellus）个体发育及种群生命参数影响不显著[16]。MARVIER等[17]综合农田试验分析发现,转Bt基因作物农田中的非靶标昆虫比施农药的传统作物农田更多,但比未施药的传统作物农田更少。【本研究切入点】由此可见,不同的转基因作物对于同种非靶标昆虫的影响具有明显差异,同种转基因作物对不同非靶标昆虫的影响也存在差异。对于任何转基因作物品种来说,遵循“逐案（case by case）”原则进行相关研究是对其安全性研究的必要步骤。【拟解决的关键问题】于2015年玉米生长季,系统调查转基因抗草甘膦抗虫玉米田中节肢动物种类和数量,通过转基因玉米田与对照田节肢动物群落多样性与结构的比较,为转基因抗草甘膦抗虫玉米的生态安全评价提供科学的数据支持。1 材料与方法
1.1 供试材料
所用玉米材料为转基因抗草甘膦（EPSPS）抗虫（Bt Cry1Ab）玉米转化体DBN9936、受体玉米品种DBN318和常规玉米品种先玉335。上述材料均由北京大北农生物技术有限公司提供。1.2 试验处理及小区设计
依照“转基因植物及其产品环境安全检测抗虫玉米第4部分：生物多样性影响”（中华人民共和国国家标准 农业部953号公告-10.4-2007）[18]、“转基因植物及其产品环境安全检测抗除草剂玉米第4部分：生物多样性影响”（中华人民共和国国家标准 农业部953号公告-11.4-2007）[19]和“转基因玉米环境安全监测技术规范第3部分：对生物多样性影响的检测”（中华人民共和国农业行业标准NY/T 720.3-2003）[20],采用随机区组排列和地块设置。小区面积为150 m2（10 m×15 m）,小区间设有1.0 m宽隔离带。玉米按条播的方式进行播种,行距60 cm,株距25 cm。本试验全生育期不喷施杀虫剂。试验处理包括喷施除草剂（参考有关专利,剂量为2倍剂量,将除草剂草甘膦420 g ae/hm2的浓度定为1倍剂量）与未喷施除草剂的转基因玉米、未喷施除草剂的受体玉米品种和未喷施除草剂的常规玉米,每个处理重复3次。1.3 试验方法
试验于2015年在吉林四平市伊通满族自治县试验基地进行。每个小区均采用对角线5点取样方法确定采样点位置,使用如下3种方法进行调查。1.3.1 直接观察法 用于植株上节肢动物种类数量的调查。从定苗10 d至成熟,每7 d调查1次,每点调查10株玉米。记录玉米植株上所有节肢动物的种类（及其不同发育阶段）及数量。对田间不能识别的种类进行编号,带回室内鉴定。
1.3.2 陷阱调查法 用于地表节肢动物的调查。在玉米定苗后10 d开始至成熟,每14 d调查1次。每点埋设3个塑料杯（Φ7 cm×8 cm）,间隔0.5 m,杯中放有5%的洗涤剂水,水量为杯容积的1/3,过夜后调查杯中的节肢动物种类和数量,不易识别的种类进行编号,带回室内鉴定。
1.3.3 纵剖茎秆 于玉米成熟后收获前调查一次。每点选择10株玉米,纵向剖开茎杆,调查茎杆内部是否有钻蛀类害虫,记录害虫种类、龄期、数量及危害状况（钻蛀空道长度、受害穗尖长度等）。
1.4 数据分析
根据各个类群数量占总数的百分比,将研究发现的节肢动物进行多度等级划分,即该类群个体数占总个体数的百分比>10%为优势类群,1%—10%为常见类群,<1%为稀有类群[21-22]。用节肢动物群落的多样性指数、均匀性指数、优势集中性指数和群落相似系数4个指标,分析比较各玉米材料田间整个昆虫群落的动态,以此研究转化体对田间节肢动物群落多样性是否产生影响。
节肢动物群落的多样性指数（Shannon-Wiener指数）计算公式：
式中,H为多样性指数,Pi=Ni/N;Ni为第i个物种的个体数,N为总个体数。
节肢动物群落的均匀性指数（Pielou指数）计算公式：
J=H/lnS
式中,J为均匀性指数,H为多样性指数,S为物种数。
节肢动物群落的优势集中性指数计算公式：
式中,C为优势集中性指数,Ni为第i个物种的个体数,N为总个体数。
统计玉米田节肢动物群落物种组成的目、科、属及个体数,利用群落相似性系数C’比较其相似性,其计算公式为：
C’=2w/(a+b)
其中,w为A、B群落样本中共有物种的2个个体数相对低值的总和,a、b分别为A、B群落样本中
所有物种个体数的总和。
对于符合正态分布的变量使用t-检验对两组数据的显著性进行分析,使用单因素方差分析（one-way AVOVA）对转基因玉米、受体玉米和常规玉米之间的差异进行分析;对于不能确定其分布的变量,采用非参数检验方法分析其差异,两组数据使用Mann- Whitney检验,多于两组数据则采用Kruskal-Wallis检验。显著性水平均设为0.05。
2 结果
2.1 田间节肢动物主要类群和功能群
对供试玉米材料在2015年全生育期内田间节肢动物种类进行调查,结果发现,玉米植株上的节肢动物群落由13目、44科的昆虫及蜘蛛组成（表1）。Table 1
表1
表1玉米田间节肢动物群落的目、科分布
Table 1The order and family patterns of the arthropod community in maize field
| 目 Order | 科 Family |
|---|---|
| 弹尾目 Collembola | 长角跳虫科 Entomobryidae |
| 蜻蜓目 Odonata | 蜻科 Libellulidae、蟌科 Coenagrionidae |
| 螳螂目 Mantodea | 螳科 Mantidae |
| 直翅目 Orthoptera | 蝗科 Acrididae、斑腿蝗科 Catantopidae、螽斯科 Tettigoniidae、蟋蟀科 Gryllidae、树蟀科 Oecanthidae |
| 革翅目 Dermaptera | 蠼螋科 Forficulidae |
| 缨翅目 Thysanoptera | 蓟马科 Thripidae |
| 半翅目 Hemiptera | 蚜科 Aphididae、叶蝉科 Cicadellidae、粉虱科 Aleyrodidae、飞虱科 Delphacidae、盲蝽科 Miridae、花蝽科 Anthocoridae、蝽科 Pentatomidae |
| 脉翅目 Neuroptera | 草蛉科 Chrysopidae |
| 鞘翅目 Coleoptera | 丽金龟科 Rutelidae、象甲科 Curculionoidae、叶甲科 Chrysomelidae、瓢甲科 Coccinellidae、步甲科 Carabidae、 隐翅虫科 Staphylinidae、芫菁科 Meloidae、叩甲科 Elateridae |
| 双翅目 Diptera | 食蚜蝇科 Syrphidae、瘿蚊科 Itonididae、蚊科 Formicidae、蝇科 Muscidae、摇蚊科 Chironomidae、寄蝇科 Tachinidae、 果蝇科 Drosophilidae |
| 鳞翅目 Lepidoptera | 螟蛾科 Pyralidae、夜蛾科 Noctuidae |
| 膜翅目 Hymenoptera | 蜜蜂科 Apidae、蚁科 Formicidae、茧蜂科 Braconidae、赤眼蜂科 Trichogrammatidae |
| 蜘蛛目 Araneida | 狼蛛科 Lycosodae、球蛛科 Theridiidae、蟹蛛科 Thomisidae、皿蛛科 Linyphiidae |
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2015年玉米生育期内玉米田间节肢动物群落中主要功能群统计见表2。玉米材料上主要害虫是玉米蚜（Rhopalosiphum maidis）和双斑萤叶甲（Monolepta hieroglyphica）,捕食性天敌主要为草蛉、瓢虫和蜘蛛等。相比先玉335和受体DBN318,转化体DBN9936上鳞翅目害虫明显较少,差异显著;而玉米植株上的蚜虫、瓢虫和蜘蛛均较多,处理之间不存在显著差异。转化体DBN9936上的叶甲数量介于受体品系和常规对照品系之间,受体品系DBN318玉米上叶甲数量显著高于先玉335玉米上的叶甲数量,在2015年双斑萤叶甲暴发的情况下,先玉335表现出一定的对双斑萤叶甲的抗性。
转化体DBN9936喷施2倍草甘膦除草剂后2周和4周,对其田间节肢动物种类及数量进行调查,发现喷施除草剂的转化体DBN9936与DBN318、先玉335和未喷施除草剂的转化体DBN9936相比,各个功能群内种类和数量上没有显著差异（表3）。
Table 2
表2
表2整个生育期中玉米材料上主要功能群中各物种累计数量
Table 2The accumulated number of each species in main functional groups on maize materials during the whole growing period
| 功能群类别 Functional group category | 功能群中个体数量（头/100株）Individual quantity in functional group | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| DBN9936 | DBN9936喷除草剂Spray herbicide | DBN318 | 先玉335 Xianyu 335 | P值 P value | ||
| 主要害虫 Main pest | 鳞翅类 Lepidopteron | 2.7±1.8b | 2.7±1.8b | 24.0±7.0a | 30.7±10.9a | 0.034 |
| 蚜虫 Aphid | 1668.0±413.1a | 1180.0±168.6a | 1526.7±236.6a | 1031.3±124.3a | 0.341 | |
| 叶蝉 Leafhopper | 21.3±6.4a | 24.7±5.9a | 22.0±5.8a | 21.3±7.1a | 0.978 | |
| 叶甲Leaf beetle | 2462.0±179.5ab | 2486.0±83.2ab | 2684.7±66.6a | 2058.0±112.2b | 0.032 | |
| 捕食性天敌 Predatory natural enemy | 瓢虫 ladybird | 232.0±13.3a | 242.0±31.9a | 215.3±24.1a | 211.3±14.8a | 0.748 |
| 草蛉 Lacewing | 61.3±4.1a | 50.7±8.1a | 64.7±5.7a | 50.7±8.2a | 0.384 | |
| 蜘蛛 Spider | 87.3±9.3a | 108.7±15.5a | 105.3±4.8a | 118.7±7.7a | 0.249 | |
| 寄生性天敌 Parasitic natural enemy | 寄生蜂 Parasitic wasp | 6.0±4.2a | 8.0±2.0a | 6.0±4.2a | 6.7±0.7a | 0.963 |
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Table 3
表3
表3转化体喷施2倍草甘膦后与其他材料中主要功能群中物种数量的比较（施药后2周和4周）
Table 3The number of major functional groups at the time of 2 and 4 weeks after spraying glyposate
| 功能群类别 Functional group category | 功能群中个体数量（头/100株）Individual quantity in functional group | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| DBN9936 | DBN9936喷除草剂 Spray herbicide | DBN318 | 先玉335 Xianyu 335 | P值 P value | ||
| 主要害虫 Main pest | 鳞翅类 Lepidopteron | 0.0±0.0a | 0.7±0.7a | 0.7±0.7a | 3.3±3.3a | 0.563 |
| 蚜虫 Aphid | 14.7±2.9a | 8.6±1.8a | 6.7±2.4a | 6.7±2.4a | 0.135 | |
| 叶蝉 Leafhopper | 1.3±1.3a | 0.7±0.7a | 0.7±0.7a | 0.0±0.0a | 0.728 | |
| 叶甲 Leaf beetle | 6.7±2.4a | 4.0±2.0a | 9.3±1.8a | 3.3±1.8a | 0.211 | |
| 捕食性天敌 Predatory natural enemy | 瓢虫 Ladybird | 8.7±1.3a | 9.3±4.7a | 6.7±2.4a | 8.7±2.4a | 0.926 |
| 草蛉 Lacewing | 16.0±4.0a | 4.0±1.2a | 16.0±2.3a | 13.3±5.5a | 0.136 | |
| 蜘蛛 Spider | 23.3±3.3a | 24.7±3.3a | 26.7±2.4a | 26.0±4.2a | 0.898 | |
| 寄生性天敌 Parasitic natural enemy | 寄生蜂 Parasitic wasp | 1.3±1.3a | 0.0±0.0a | 0.0±0.0a | 0.0±0.0a | 0.441 |
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2.2 节肢动物丰富度动态
根据前述的调查方法,连续调查转化体DBN9936、受体DBN318与常规种先玉335植株上和小区地表节肢动物种类及数量。各处理的田间节肢动物群落物种丰富度均呈现先上升后下降的趋势,田间节肢动物物种数变化均是从调查初期的较低水平先上升至9月上旬玉米达到成熟期的高水平,之后3种玉米材料的节肢动物物种数有所下降;9月2日各玉米材料在植株上的节肢动物的种数达到最大,9月9日各玉米材料的地表节肢动物的种数达到最大。通过全生育期的调查,植株上和地表节肢动物结果显示,转化体DBN9936上的节肢动物群落物种数与先玉335和DBN318相比不存在显著差异。9月2日数据中,常规种先玉335植株上的物种数量明显多于受体材料DBN318,而这两种常规材料植株上的节肢动物物种数量与转化体DBN9936两个处理植株上的节肢动物物种数量均没有显著差异。可以认为,该转基因玉米并未引起田间节肢动物群落中物种数量的变化（图1）。2.3 节肢动物群落多样性
通过计算3种玉米材料的田间节肢动物群落的Shannon-Wiener指数,得到这3种玉米材料田间节肢动物在整个生育期的多样性动态变化（图2）。植株上节肢动物群落调查统计结果表明,在7月份玉米田系统中节肢动物的多样性指数较高;8月份由于天气干旱少雨,双斑萤叶甲大量暴发,节肢动物的种类和数量出现波动,多样性指数急剧下降,之后逐渐回升。由于8月之后玉米蚜种群数量较大,多样性指数回升较缓慢。而地表节肢动物群落在初期生物多样性指数较低,之后逐渐增高。从整体上看,转化体DBN9936与受体品种DBN318、常规种先玉335的田间节肢动物群落多样性变化趋势一致,无显著差异。2.4 节肢动物群落优势集中性
3种玉米材料的田间节肢动物优势集中性指数及其动态变化见图3。在7月末和8月中,3个玉米材料植株上的节肢动物优势集中性指数较高,呈双峰（7月29日和8月19日）模式,田间节肢动物群落的物种组成集中在双斑萤叶甲和玉米蚜等少数几种节肢动物上。Shannon-Wiener指数与优势集中性指数从不同角度反映了相同的变化趋势,即7月末和8月初田间节肢动物群落中物种数量明显下降。地表群落统计结果显示,优势集中性指数由较高水平逐渐下降。转化体DBN9936对节肢动物群落优势集中性没有显著影响。2.5 节肢动物群落均匀性
3种玉米材料4个处理的田间节肢动物Pielou指数见图4。植株和地表各处理的节肢动物群落均匀性变化趋势一致,在7月底至8月中旬,双斑萤叶甲和蚜虫的先后暴发导致玉米材料的田间节肢动物群落均匀性急剧降低后缓慢上升。植株和地表的数据统计结果和均匀性指数变化趋势说明转化体DBN9936对节肢动物群落均匀性没有显著影响。植株上的节肢动物均匀性指数变化范围是0.18—0.98,而地表节肢动物均匀性指数变化范围是0.39—0.97,地表节肢动物均匀性指数变化范围更小。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图1田间节肢动物群落物种丰富度动态（A：植株;B：地表）
-->Fig. 1The species richness dynamics of arthropod community in the fields (A: maize plant; B: land surface)
-->
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图2田间节肢动物多样性指数动态（A：植株;B：地表）
-->Fig. 2The biodiversity index dynamics of arthropod community in the fields (A: maize plant; B: land surface)
-->
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图3田间节肢动物优势集中性指数动态（A：植株;B：地表）
-->Fig. 3The dominant concentration index dynamics of field arthropod community (A: maize plant; B: land surface)
-->
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图4田间节肢动物物种均匀性指数动态（A：植株;B：地表）
-->Fig. 4The evenness index dynamics of field arthropod community (A: maize plant; B: land surface)
-->
2.6 节肢动物群落相似性
群落相似性系数反映两个不同群落物种的相似性,数值越接近1,群落间相似性越高。常规种先玉335、受体DBN318、转化体品种DBN9936和喷施除草剂转化体品种DBN9936田间节肢动物群落间相似系数动态见图5。图中可见,各处理之间的节肢动物群落相似性变化趋势一致。喷施除草剂与未喷施除草剂的转化体、未喷施除草剂的转化体与受体、喷施除草剂的转化体与受体以及受体与常规种相比较,植株上的节肢动物群落相似度均表现为初期相似度较低,之后呈现较为明显的上升,后期维持在较高的相似度水平;而在不同处理地块地表的节肢动物群落相似度表现不同,初期相似度较高,之后呈下降趋势,于7月末达到低值后回升至较高相似度水平。总体来看,植株上的节肢动物群落逐步趋于一致,而种植了不同玉米材料地块的地表节肢动物群落则保持相对稳定。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图5田间节肢动物群落相似性系数动态（A：植株;B：地表）
-->Fig. 5The similarity coefficient dynamics of field arthropod community (A: maize plant; B: land surface)
-->
2.7 玉米穗期钻蛀类害虫危害评价
在收获前,观察穗尖并纵剖玉米茎秆,量化钻蛀类害虫对茎秆（亚洲玉米螟）和穗尖（棉铃虫）的危害。转化体DBN9936的植株上没有发现蛀孔,而受体DBN318茎秆上蛀孔平均数量为28.5个/百株,最长隧道长度为16.5 cm,常规对照先玉335茎秆上蛀孔平均数量为44.0个/百株,最长隧道长度为13.0 cm;转化体DBN9936植株上活虫数量不足1头/百株,而受体DBN318则大约每5株植株上就会发现1头活虫,先玉335约4株植株就会发现1头活虫。转化体在蛀孔数量和活虫数量上显著低于受体和常规品种,表现出对钻蛀类害虫具有明显的抗性。穗尖被害情况也表现出与不同材料蛀害相同的趋势。根据试验方案,每个处理最终检视150株植株,其中,喷施除草剂和未喷施除草剂的转化体DBN9936玉米材料上分别有9株和3株的穗尖受到虫害,而受体材料DBN318则有48株的穗尖受害,常规对照先玉335穗尖受害植株数量更是达到70株。这些数量上的差异表明转化体对钻蛀类害虫具有明显的抗性（表4）。Table 4
表4
表4收获前期亚洲玉米螟和棉铃虫对3种玉米材料危害情况统计
Table 4The damage of three maize lines by O. furnacalis and H. armigera before harvest
| 材料 Material | 蛀孔数 （个/百株）Number of holes | 活虫数 （头/百株）Number of alive pest | 最长隧道长度Maximum length of tunnel (cm) | 平均隧道长度Average length of tunnel (cm) | 最长穗尖被害长度Maximum length of damaged ear tip (cm) | 平均穗尖被害长度Average length of damaged ear tip (cm) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| DBN9936 | 0.0±0.0b | 0.6±0.6b | 0 | - | 5.5 | 2.33±1.59a (n=3) |
| DBN9936喷除草剂 Spray herbicide | 0.0±0.0b | 0.7±0.7b | 0 | - | 4.0 | 1.94±0.39a (n=9) |
| DBN318 | 28.5±2.5a | 20.6±2.0a | 16.5 | 6.50±0.61b (n=43) | 7.0 | 3.01±0.21a (n=48) |
| 先玉335 Xianyu 335 | 44.0±8.0a | 25.5±3.8a | 13.0 | 4.97±0.40a (n=65) | 8.0 | 2.98±0.20a (n=70) |
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3 讨论
本研究以转基因抗草甘膦抗虫玉米为研究对象,通过对其全生育期田间节肢动物群落的调查,发现转基因玉米DBN9936与其受体DBN318和常规种先玉335相比,使用物种丰富度、群落多样性、优势集中性和群落均匀性等几个指数表示的群落性质上不存在显著差异。在对各个功能群进行分析时发现,DBN9936田间害虫中鳞翅目害虫的数量显著少于受体DBN318和常规种先玉335;叶甲（主要是双斑萤叶甲）数量与受体DBN318相当,但是显著多于常规种先玉335。在收获前对玉米穗尖和茎秆危害情况调查表明,DBN9936植株上的钻蛀类害虫危害状况明显轻于受体DBN318和先玉335。综合以上研究结果可以发现,转基因玉米DBN9936具有鳞翅目害虫抗性,转入的抗虫基因Bt Cry1Ab的鳞翅目抗性特征有所体现;常规种先玉335在双斑萤叶甲危害时抗性表现优于本试验中使用的DBN系列玉米品种。由此可见,转基因玉米DBN9936在大田种植中在对节肢动物群落的影响上除了表现出鳞翅目害虫抗性外,与受体品种DBN318基本一致,与常规品种先玉335也基本一致。近年来国内外在转基因作物的安全性方面已经取得很大进展,先后研究了转基因抗虫棉花、转基因抗虫水稻以及转基因耐除草剂大豆等对节肢动物群落结构的影响[23]。国内研究最多的是转Bt基因抗虫棉对害虫和天敌的影响,由于转基因玉米在中国尚未被批准商业化种植,所以转基因玉米对节肢动物多样性影响的研究较少。从已有的研究来看,大多数的试验结果都支持转基因玉米对非靶标节肢动物多样性的影响较小。例如,HABUSTOVA等[24]通过连续3年对转Bt基因玉米和非转基因玉米田中地表节肢动物的抽样监测,在生物量和物种丰度等方面未发现显著差异;CEREVKOVA等[25]对转基因抗虫玉米田中土壤线虫群落结构进行了取样研究,结果未发现显著影响;TRUTER等[26]调查比较了南非转Bt基因玉米和非转基因玉米田中的节肢动物多样性,发现二者在生物多样性和物种丰度等方面无显著差异;郭艳艳[27]通过试验证明转CrylF基因玉米对安德森钝绥螨（Amblyseius andersoni）的生长发育没有明显影响;郭颖慧[28]试验证明转植酸酶玉米对玉米螟生长发育、生理生化及肠道菌群多样性指标无显著影响;王柏凤[29]通过对3种转基因玉米（Bt38、Mon89034和C63）及其对照品种的调查研究,发现转基因玉米短期内并未对跳虫优势类群产生不利影响,也没有改变其分布规律。除此之外,KRAMARZ等[30]用转基因玉米饲养蜗牛,未发现明显的危害。目前,转基因饲料也没有对畜禽营养、免疫、繁殖、肠道健康产生不利作用[31]。本试验结果表明转基因玉米DBN9936在大田种植情况下对非靶标节肢动物群落的影响较小,同上述研究一样,为转基因玉米的安全性评价提供了基本的数据支持。
在转基因作物的生态安全性研究中,次生害虫的问题一直是关注的重点之一。例如,LU等[32]在棉花和多种其他作物混种区域进行长期观测,结果表明转Bt基因棉田中盲蝽的发生特点有明显变化,盲蝽逐步适应了Bt棉的种植,其种群因为杀虫剂使用的减少而逐步增大,棉田由盲蝽的“汇”变成了“源”。本试验中,转基因玉米材料DBN9936上的节肢动物种类和数量与非转基因玉米材料相比无显著差异,暂时没有观察到次生害虫问题。需要说明的是,在2015年玉米生长季,试验区域的降水量低于往年,并且在玉米生长的中后期,大田中出现了大量的双斑萤叶甲,本研究结果中各种指数的动态对此有所反映。如果要对转基因玉米在大田种植情况下对节肢动物群落的影响进行全面的认识,还需要大量研究来进一步明确,并对其发生的原因和机制进行进一步研究。
4 结论
转基因玉米材料DBN9936对非靶标节肢动物的数量和群落结构没有显著影响。在本研究中,不同地块节肢动物群落多样性的变化趋势基本相同,在7月中下旬出现明显的波动,结合气象记录和大田观察,可以认为是干旱和双斑萤叶甲暴发而导致群落多样性水平下降,主要体现在优势集中度上升和均匀度下降两个方面。这个结果也说明,个别害虫的集中暴发会对大田试验结果产生影响,大田生物安全评价是一个长期研究的过程,应对批准大范围释放的转基因生物进行长期监测,以获得更加完善、全面的评价结果。
The authors have declared that no competing interests exist.
