قرار گرفتن بندپایان با Cry2A تولید شده توسط برنج Bt

بیشتر گزارش ها مربوط به سه آفت مهم Lepidoptera است، یعنی:چیلو سوپرسالیس,Scirpophaga incertulas، وCnaphalocrocis medinalis(همه Crambidae) که هدف آنها هستندBtبرنج و دو آفت مهم Hemiptera یعنیسوگاتلا فورسیفراونیلاپارواتا لوگنس(هر دو Delphacidae).

طبق متون، شکارچیان اصلی آفات برنج لپیدوپتر به ده خانواده Araneae تعلق دارند و گونه های شکارچی دیگری از Coleoptera، Hemiptera و Neuroptera وجود دارد.پارازیتوئیدهای آفات برنج لپیدوپتران عمدتاً از شش خانواده Hymenoptera با گونه های کمی از دو خانواده دوپترا (یعنی Tachinidae و Sarcophagidae) هستند.علاوه بر سه گونه اصلی آفت حشره لپیدوپتر، LepidopteraNaranga aenescens(Noctuidae)پرنارا گوتاتا(Hesperiidae)،Mycalesis Gotama(Nymphalidae)، وPseudaletia separata(Noctuidae) نیز به عنوان آفات برنج ثبت شده است.از آنجا که آنها باعث تلفات قابل توجهی برنج نمی شوند، به ندرت مورد بررسی قرار می گیرند و اطلاعات کمی در مورد دشمنان طبیعی آنها در دسترس است.

دشمنان طبیعی دو آفت عمده همپتران،S. furciferaوN. lugens، به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته است.بیشتر گونه های شکارچی گزارش شده برای حمله به علفخواران همپتران همان گونه هایی هستند که به گیاهخواران لپیدوپتران حمله می کنند، زیرا آنها عمدتاً عمومی هستند.پارازیتوئیدهای آفات همپتران متعلق به Delphacidae عمدتاً از خانواده های Hymenopteran Trichogrammatidae، Mymaridae و Dryinidae هستند.به طور مشابه، پارازیتوئیدهای هیمنوپتران برای حشره گیاهی شناخته شده اندNezara viridula(Pentatomidae).تریپس هاStenchaetothrips biformis(Thysanoptera: Thripidae) نیز یک آفت رایج برنج در جنوب چین است و شکارچیان آن عمدتاً از گونه های Coleoptera و Hemiptera هستند، در حالی که هیچ پارازیتوئیدی ثبت نشده است.گونه های ارتوپتر مانندOxya chinensis(Acrididae) نیز معمولاً در مزارع برنج یافت می شود و شکارچیان آنها عمدتاً شامل گونه های متعلق به Araneae، Coleoptera و Mantodea هستند.Oulema oryzae(Chrysomelidae)، یک آفت مهم کلئوپترا در چین، مورد حمله شکارچیان کلئوپتر و پارازیتوئیدهای هیمنوپتران قرار می گیرد.عمده ترین دشمنان طبیعی آفات دوپتران پارازیتوئیدهای هیمنوپتران هستند.

برای ارزیابی سطحی که بندپایان در معرض پروتئین های کرای قرار می گیرندBtمزارع برنج، یک آزمایش مزرعه تکراری در نزدیکی Xiaogan (استان هوبی، چین) در سال‌های 2011 و 2012 انجام شد.

غلظت Cry2A شناسایی شده در بافت برنج جمع آوری شده در سال های 2011 و 2012 مشابه بود.برگ های برنج حاوی بالاترین غلظت Cry2A (از 54 تا 115 میکروگرم بر گرم DW) و به دنبال آن گرده برنج (از 33 تا 46 میکروگرم بر گرم DW) بودند.ساقه ها دارای کمترین غلظت (از 22 تا 32 میکروگرم بر گرم DW) بودند.

تکنیک‌های مختلف نمونه‌برداری (از جمله نمونه‌گیری مکش، برگه ضرب و شتم و جستجوی بصری) برای جمع‌آوری 29 گونه بندپایان گیاهی که اغلب با آنها مواجه می‌شوند، استفاده شد.Btو شاهد کرت های برنج در طول و بعد از گرده افشانی در سال 2011 و قبل، حین و پس از گرده افشانی در سال 2012. بالاترین غلظت اندازه گیری شده Cry2A در بندپایان جمع آوری شده در هر یک از تاریخ های نمونه برداری نشان داده شده است.

در مجموع 13 علفخوار غیرهدف از 11 خانواده متعلق به همی‌پترا، ارتوپترا، دوبالان و تیسانوپترا جمع‌آوری و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند.به منظور بزرگسالان Hemiptera ازS. furciferaو پوره ها و بالغین ازN. lugensحاوی مقادیر کمی از Cry2A (<0.06 میکروگرم / گرم DW) بود در حالی که پروتئین در گونه های دیگر شناسایی نشد.در مقابل، مقادیر بیشتری از Cry2A (از 0.15 تا 50.7 میکروگرم بر گرم DW) در همه به جز یک نمونه دوپترا، Thysanoptera و Orthoptera شناسایی شد.تریپس هاS. biformisحاوی بالاترین غلظت Cry2A از تمام بندپایان جمع آوری شده، که نزدیک به غلظت در بافت برنج بود.در حین گلدهی،S. biformisحاوی Cry2A در 51 میکروگرم بر گرم DW، که بالاتر از غلظت نمونه‌های جمع‌آوری‌شده قبل از گرده‌افشانی (35 میکروگرم بر گرم DW) بود.به طور مشابه، سطح پروتئین درآگرومیزاsp.(Diptera: Agromyzidae) در نمونه‌های جمع‌آوری‌شده در حین گرده‌افشانی برنج، بیش از 2 برابر بیشتر از قبل یا بعد از گرده‌افشانی بود.در مقابل، سطح درEuconocephalus thunbergii(Orthoptera: Tettigoniidae) در نمونه‌های جمع‌آوری‌شده پس از گرده‌افشانی تقریباً 2.5 برابر بیشتر از نمونه‌های جمع‌آوری‌شده در هنگام گرده‌افشانی بود.