抗蟲基因轉殖植物之類別與其對環境中昆蟲類之影響Insect-resistant Transgenic Plants and the Environmental Impact Assessment--Special Concern for Insects
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(2) 182. 植物保護學會會刊. 第 46 卷. 第3期. 2004. 有關抗性管理之配套措施。非目標昆蟲之衝擊：例如對㆝敵昆蟲、次要害蟲、土 壤昆蟲、保育類昆蟲、授粉昆蟲等之影響。昆蟲多樣性之影響：台灣為居處深具 昆蟲多樣性的㆞域，在研究基因轉殖作物的同時，需投注㆟力與物力研究並維護 昆蟲及其生物多樣性，避免基因轉殖作物對環境產生負面影響。 （關鍵詞：抗蟲基因轉殖植物、類別、環境風險、昆蟲）. 狐 由於生物技術的發展，科學家以基因 轉殖的方法使植物表現出新的特性，經過 基因轉殖的植物能抗病蟲害或其他逆境、 或是具有較高的營養成分、或是具有其它 ㆟類所需求的特性，因為能提高產量與可 利用性，已經成為作物生產㆖的㆒項重大 改變。 基因轉殖作物㆗，有很多是針對害蟲問 題而研發，於植物㆗轉殖外來的新基因，使 其產生不利於害蟲生長的物質，害蟲取食這 種植物的組織或是吸取汁液後，導致不適而 發育受阻甚至死亡。能使植物產生抗蟲能力 的物質很多，雖然迄今蘇力菌毒蛋白仍是其 ㆗最主要的㆒類，然而在其他抗蟲物質轉殖 植物㆖的各種努力，也都㆒直未曾停歇。本 文綜述在抗蟲基因轉殖植物的研究領域 ㆗，曾經進行過的重要研究項目與所獲得的 成果，依據產生抗蟲機制的不同，歸納抗蟲 基因轉殖植物的類別，對於該領域研究內容 做㆒整體性之呈現。 因轉殖植物於田間大量種植後可能對 環境㆗的動物、植物或微生物產生直接或 間接影響，為減少所導致生態環境被衝 擊，基因轉殖植物於釋出前，必須於隔離 溫、網室或隔離田進行測試，通過環境安 全風險評估，才能適於種植㆒般田區。環 境安全評估通常要考慮：該植物轉變為雜 草的可能性（weediness potential） 、基因外 流（gene flow）的可能性、對目標與非目 標生物（target and non target organisms）的 影響、對生物多樣性（biodiversity）的影. 響等。由於昆蟲種類與數量繁多，是自然 界複雜食物鏈㆗的重要成分，昆蟲種類組 成或族群數量之些微變化均可能引起環境 ㆗㆒連串生物相之改變。基因轉殖植物對 環境㆗昆蟲類之直接與間接影響，因此成 為環境安全評估㆗重要的㆒環。 抗蟲性質的基因轉殖植物，由於其抗 蟲的特性，對環境㆗昆蟲類之影響尤其值 得重視。本文廣泛敘述世界各㆞就不同類 型抗蟲基因轉殖植物，所曾經進行過的對 昆蟲類影響之探討項目與研究內容，以為 我們進行類似研究之參考。. к挛膀锣崔从. 摸. 科學家將不同的基因轉殖入作物，使 作物含有抗蟲物質，在眾多研究發展㆗， 最主要的抗蟲物質可分為：蘇力菌內毒 素、凝集素、酵素抑制物、酵素等類別。 颠 瑀瑀矹フ-Endotoxin of Bacillus thuringiensis 土 壤 微 生 物 蘇 力 菌 （ Bacillus thuringiensis Berliner, Bt）是革蘭氏陽性細 菌，在產孢時會產生蛋白質結晶，稱伴孢 晶體，內含有 1 個或以㆖的殺蟲結晶毒蛋 白（ICPS）或稱內毒素（endotoxin） ，對某 些特定類群的昆蟲具毒性，㆒旦被目標昆 蟲取食進入腸道，蛋白質分解酵素即會將 ICPS 分解成小分子，此時原本分子較大的 毒蛋白，變成具活性的有毒片段，與㆗腸 表皮層（epitheliums）的作用點結合後，導 致電解平衡消失，滲透壓改變，引起細胞.
(3) 183. 抗蟲基因轉殖植物之類別與其對環境㆗昆蟲類之影響. 脹破死亡，腸壁因而裂解，於是㆗毒昆蟲. 由初期表現進食減緩，終至死亡。. 表㆒、不同型之蘇力菌毒蛋白基因轉殖於作物以抵抗不同種類之昆蟲侵害 Table 1. Cry genes transferred to plants to produce resistance to various insects Target insect Plant cry gene Tobacco cry1Aa Sphingidae (鱗翅目㆝蛾科) Manduca sexta (L.) cry1Ab Sphingidae (鱗翅目㆝蛾科) Manduca sexta (L.) cry1Ab&c Sphingidae (鱗翅目㆝蛾科) cry1Ac Noctuidae (鱗翅目夜蛾科). Noctuidae (鱗翅目夜蛾科). Manduca sexta (L.) Heliothis virescens (Fabricius) Helicoverpa zea (Boddie) Spodoptera exigua (Hubner) Spodoptera littoralis (Boisduval) (104). Noctuidae (鱗翅目夜蛾科). Heliothis virescens (Fabricius). (37). cry1Ab&c Noctuidae (鱗翅目夜蛾科). Heliothis virescens (Fabricius) Helicoverpa zea (Boddie) Pectinophora gossypiella (Saunders). (81). cry1C Tomato cry1Ab Cotton. Potato. Ref. (10) (109, 114) (82) (73). cry1Ac. Gelechiidae (鱗翅目麥蛾科). (67). cry1Ab cry3A cry3B. Gelechiidae (鱗翅目麥蛾科) Phthorimaea operculella (Zeller) (79) Chrysomelidae (鞘翅目金花蟲科) Leptinotarsa decemlineata (Say) (3, 83) Chrysomelidae (鞘翅目金花蟲科) Leptinotarsa decemlineata (Say) (8). Alfalfa cry1C cry3A. Noctuidae (鱗翅目夜蛾科) Spodoptera littoralis (Boisduval) (6, 104) Chrysomelidae (鞘翅目金花蟲科) Leptinotarsa decemlineata (Say). Canola cry1Ac. Plutellidae (鱗翅目菜蛾科) Noctuidae (夜蛾科) Noctuidae (鱗翅目夜蛾科) Noctuidae (夜蛾科). Plutella xylostella (L.) Helicoverpa zea (Boddie) Trichoplusia ni (Hubner) Spodoptera exigua (Hubner). Soybean cry1Ac. Noctuidae (鱗翅目夜蛾科) Noctuidae (鱗翅目夜蛾科). Helicoverpa zea (Boddie) (101) Heliothis virescens (Fabricius) Pseudoplusia includens (Walker). (100). Corn. cry1Ab cry1Ab. Pyralidae (鱗翅目螟蛾科) Noctuidae (鱗翅目夜蛾科). Ostrinia nubilabis (Hubner) Helicoverpa zea (Boddie). (63) (103). Rice. cry1Ab. Pyralidae (鱗翅目螟蛾科) Tortricidae (鱗翅目捲葉蛾科). Chilo suppresalis (Walker) (42) Gnaphalocrosis medinalis Guenee (119). Poplar. cry1Aa cry3A. Lymantriidae 鱗翅目毒蛾科() Lymantria dispar (L.) Chrysomelidae (鞘翅目金花蟲科) Chrysomela tremulae. (74) (22).
(4) 184. 植物保護學會會刊. 第 46 卷. 蘇力菌之內毒素在哺乳動物之消化道 內，無法與腸細胞結合，且該種蛋白質能很 快被分解掉，故對㆟畜安全。因此，利用蘇 力菌為殺蟲劑的產品已有五十年以㆖歷 史，主要用於防治鱗翅目（蛾蝶），鞘翅目 （㆙蟲）、雙翅目（蠅蚊）昆蟲，此外，尚 有對線蟲具防治成效者，目前，最常用的蘇 力菌殺蟲劑為庫斯塔基亞種（B. thuringiensis subspecies kurstaki HD）的製品。 1995 年蘇力菌製劑有九千萬美元的市 場價值，全球約有七十種製劑登記 (64)。與 ㆒般廣效性殺蟲劑相比，蘇力菌製劑價位 相對較高，殺蟲範圍狹窄，且在田間分解 迅速以致有效期間短，過去數十年農民於 田間的使用並不十分廣泛。對有機栽培業 者而言，能使用的殺蟲劑種類並不多，因 此，蘇力菌或許是重要的害蟲防治用藥。 雖然蘇力菌占生物製劑的 80-90%，但由於 價廉且廣效的殺蟲劑甚多，所以蘇力菌製 劑在整個殺蟲劑㆗被選擇應用的比例並不 高，僅占整個殺蟲劑市場價值 1-2%(14)。然 而，蘇力菌終究是㆒有特殊價值的微生 物，科學家不斷努力研發新的蘇力菌品系 與劑型，以期能加強與改進蘇力菌製劑的 防蟲範圍及效果。 直至利用生物技術，改造出具蘇力菌 內毒素的轉殖作物（本文簡稱 Bt 植物）， 使植物含有蘇力菌所產生之毒蛋白來防治 害蟲，使蘇力菌在近代害蟲防治㆖產生㆒ 大變革，此類作物包括重要的糧食、纖維 與油料作物，顯著提昇蘇力菌的應用性。 能 產 生 蘇力 菌 毒 蛋白 的基 因 為 cry 基 因 （因產生結晶蛋白 crystallized protein） ，用 於 轉 殖 蘇 力 菌 毒蛋 白 的品 系 包 括 cry1、 cry2、cry3 及 cry4 等基因， cry1 對鱗翅目、 cry2 對鱗翅目與雙翅目、cry3 對鞘翅目及 cry4 對雙翅目的昆蟲有毒效。其㆗以 cry 1 應用最普遍，又再分為多種不同品系，各 品系產生不同之毒蛋白，對不同種類的鱗 翅目昆蟲各具不同程度的毒性，cry1Ab 是. 第3期. 2004. 其㆗最常應用的㆒種。 若作物同時殖入兩種基因則具有雙重 效果，如 Aventis 公司㆖市㆒種玉米，即 同時殖入蘇力菌毒蛋白 cry9C 與抗嘉磷賽 （glyphosate）殺草劑的基因，因此對歐洲 玉米螟與嘉磷賽殺草劑均具抗性。殖入蘇 力菌毒蛋白 cry3A 基因的馬鈴薯同時也殖 入抗病基因，使其同時可以抗科羅拉多㆙ 蟲 與 病 毒 病 （ Potato Leaf Roll Virus 或 Potato Virus Y） (21)。㆒種作物亦可同時殖 入兩種不同性質抗蟲基因，如殖入蘇力菌 毒 蛋 白 基 因 與 蛋 白 酶 抑 制 劑 （ cowpea trypsin inhibitor CpTI）的棉花，但可惜該 植物並未表現比單㆒蘇力菌毒蛋白更高之 殺蟲效果 (122)；此外，同時殖入 2 品系以㆖ 的蘇力菌毒蛋白基因，於技術㆖亦屬可 行，但直至 2003 年止，所有大面積商業化 栽種的基因轉殖作物，均只轉殖㆒種蘇力 菌毒蛋白基因 (21)。昆蟲同時對 2 種以㆖毒 蛋白產生抗性的機率通常較低，但也有不 少 昆 蟲 會 產 生 多 重 抗 性 （ multiple resistance）或交互抗性（cross resistance） 之機制，因此多基因轉殖或許可以延緩昆 蟲抗性的產生，卻不㆒定絕對有效。所以， 多基因抗蟲轉植作物是否值得投資開發仍 待商榷。 . (Lectins) 凝集素是㆒種醣蛋白（ glycoprotein）， 能夠和細胞表面醣蛋白或醣脂質 （ glycolipids） 形成連結反應，誘發細胞的 活化或分裂，此成分在病毒、細菌、植物、 動物體㆗均可發現。植物凝集素重要作用之 ㆒就是避免植物受到其他動物或昆蟲侵 害，是㆒種植物防禦蛋白（defensive protein） 或稱為殺蟲蛋白（insecticidal protein）。植 物凝集素在豆類種子㆗甚為普遍，相關化學 研究甚為廣泛且深入，例如菜豆（Phaseolus vulgaris L.）種子已經分離出至少 10 種不同 結構與性質之凝集素(53)。.
(5) 抗蟲基因轉殖植物之類別與其對環境㆗昆蟲類之影響. 於 1990 年開始有關於凝集素對昆蟲生 理生化影響的許多試驗，大部分是於昆蟲㆟ 工飼料㆗添加特定的凝集素成份，以測試該 凝集素對昆蟲的毒性。最早利用轉殖成功的 植物體是在玉米㆗殖入小麥凝集素（wheat germ agglutinin, WGA）基因，以防治歐洲 玉米螟（Ostrinia nubilabis (Hubner)）與鞘 翅 目 金 花 蟲 科 的 胡 瓜 斑 ㆙ 蟲 （ Diabrotica undecimpunctata Mannerheim，幼蟲又稱玉米 根蛀蟲） (25) 。其後多種豆類植物，如刀豆 （Canavalia ensiformis DC.） ，豌豆（Pisium sativum L.）等的凝集素，均曾被用以進行 不同作物之抗蟲轉殖試驗，如轉殖豌豆凝集 素 的 菸 草 可 以 防 治 菸 蚜 夜 蛾 （ Heliothis virescens (F.)）(16, 44, 45) 。 昆蟲取食含有凝集素成份的植物性食 物後，凝集素與昆蟲腸道尤其是㆗腸壁之 醣蛋白結合，使腸道的生理代謝作用受到 抑制，無法正常吸收營養成分，腸壁的絨 毛組織崩解破壞，引發病灶，導致消化道 內細菌增殖，造成傷害。㆗毒昆蟲會出現 進食停滯、攝食減少、體重無法正常增加 等現象。凝集素也會穿透腸壁，進入脂肪 組織、卵巢、以及體液㆗，使昆蟲產生系 統性㆗毒現象 (25, 52, 85, 98) 。 雖然凝集素轉殖於植物後，可能對昆 蟲產生不同程度之毒性，但某些凝集素本 身對於哺乳動物可能也有毒性，某些會引 起㆟類過敏反應的凝集素，並不適合應用 於抗蟲轉殖，因此凝集素轉殖植物做為食 品，對㆟畜的安全性受到重視甚至遭受質 疑。1998 年英國科學家（Ewen and Pusztai） 報告，以㆒種尚未㆖市經過凝集素基因轉 殖馬鈴薯所餵食的幼鼠，經過數月後，腸 道有發炎與感染現象 (36)，當時曾經受到社 會重視，導致㆒般民眾對基因轉殖食品產 生疑慮，次年並以正式報告發表於學術刊 物，惟該報告經專家審議後，被認為試驗 設計不夠週全與精確，不能證實老鼠腸道 發炎為基因轉殖植物所引起。事實㆖有些. 185. 凝集素對於㆟畜並無過敏或其他不良作 用，尤其是經過煮食或加工後，其成份均 被破壞而失去活性，對㆟畜是安全的。 1995 年之後對於凝集素研究較多的是 自石蒜科（Amaryllidaceae）雪花蓮（snowdrop, Galanthus nivalis L. ） 所 分 離 出 的 凝 集 素 （ Snowdrop lectin, Galanthus nivalis agglutinin, GNA） ，此種凝集素對於㆟類與哺 乳動物安全無毒性，轉殖到煙草、馬鈴薯、 稻米、小麥等作物㆖，對於某些鱗翅目害蟲 如蛾類與同翅目害蟲如蚜蟲、飛蝨類有抑制 作用。例如馬鈴薯殖入 GNA 基因後，當葉 片 GNA 含量為水溶性蛋白質的 0.3-0.4% 時，餵食後的馬鈴薯蚜 Aulacorthum solani (Kaltenbach) 產 生 子 代 數 目 顯 著 較 對 照 組 低，在溫室試驗亦顯示蚜蟲族群增殖率降為 對照的 1/4(29)，馬鈴薯含 GNA 約為水溶性蛋 白 質 之 2.0% 時 ， 番 茄 淡 紋 褐 眼 夜 蛾 Lacanobia oleracea (L.)幼蟲會產生拒食現 象，葉片被害面積減少㆒半以㆖，且每株植 物㆖的幼蟲總重減少 45-65%；幼蟲的存活率 減少 20%(38, 43)。水稻殖入 GNA 後，對稻作 ㆖的褐飛蝨（Nilaparvata lugens Stal）與葉 蟬（Nephotettix virescens (Distant)）等有相似 的作用效果(41, 86)；溫室內試驗基因轉殖小麥 含 GNA 0.04%時，即可減少蚜蟲（Sitobion avenae (Fabricius） ）子代數目(102)。 昆蟲取食含 GNA 的基因轉殖植物，只 要 GNA 濃度在可溶性蛋白質的 0.1-0.2%左 右，於溫室的試驗均顯示目標昆蟲有拒食 現象，攝食量逐漸減少，因此蛾類等幼蟲 對植物的直接破壞面積有立即而明顯的降 低，幼期發育成熟所需時間也會增長，成 長後的雌蟲也因幼期攝取養分不足，而降 低繁殖力；如蚜蟲產生子代之能力受影 響，子代數目明顯減少；飛蝨與蛾類產卵 數減少，族群增殖能力降低。不過通常害 蟲的存活率較不受 GNA 作物所影響。若直 接於昆蟲㆟工飼料㆗添加不同濃度 GNA 進行餵食試驗，因為 GNA 成分與濃度皆可.
(6) 186. 植物保護學會會刊. 第 46 卷. 充分控制，通常受測昆蟲表現負面作用較 為明顯。但是受轉殖技術的限制，實際轉 殖後的植物若 GNA 之含量不足，對昆蟲的 抗性因而減弱。此外轉殖後的植物，GNA 在植物各部位表現的含量有不同，在相同 部位但不同組織㆗亦可能不同，昆蟲食入 GNA 含量因而不同，所以㆗毒反應的強弱 不㆒，因此，必須使轉殖植物於適當部位 表現適當濃度的 GNA，才具有抗蟲作用。 轉殖 GNP 基因作物經研究開發，至 2002 年已有 10 種以㆖植物被成功轉殖，如 油菜、番茄、水稻、甘蔗、甘藷、向日葵、 煙草、馬鈴薯、大豆、葡萄等，均表現不 同程度的抗蟲作用。 幻ы (Enzyme inhibitors) 1. 蛋白酶抑制物 (Protease inhibitor) 許多生物體含有蛋白酶抑制物 （protease inhibitor） ，在植物㆗尤以塊根等 儲藏組織與種子㆗，含有 serine 與 cystein 蛋白酶抑制物的可能性較高；有些植物當 受到昆蟲等傷害時，也會受刺激而產生該 成分 (62)。蛋白酶抑制物會與昆蟲食道內的 蛋白分解酶作用，使其失去功用，妨礙昆 蟲行使正常消化作用，具有排拒昆蟲加以 食害的功能，是植物自然防禦系統的㆒部 份。有些植物雖含有抑制物質，但仍有害 蟲存在，乃因昆蟲消化道內的蛋白分解酶 已經依其寄主植物而特化，對於寄主植物 特有的蛋白分解酶抑制物不反應，故仍可 消化吸收植物養分。 在該類轉殖技術㆗，最常被應用的是 屬於 serine 蛋白酶抑制物質的胰蛋白酶抑 制物（trypsin inhibitor），該成分在豆類種 子㆗尤其普遍。胰蛋白酶抑制物分為許多 型，通常依其來源植物而命名區分，如 cowpea trypsin inhibitor (CpTI), tomato protease inhibitor (PI-I & II), potato protease inhibitor (PPI-I & II), soybean trypsin inhibitor 等。昆蟲消化道內原有胰蛋白酶. 第3期. 2004. trypsin，作用於蛋白質，分解蛋白質成小 分子生鏈（peptides），再經 peptidase 作 用，生成氨基酸類。此蛋白酶抑制物質被 昆蟲食入後，蛋白酶就會失去功能，以致 蛋白質無法分解，昆蟲無法吸收蛋白質營 養成分。應用基因轉殖技術，使作物具有 生成此抑制物的表現基因，作物即具有抗 蟲性。 水稻轉殖 cowpeaTI, potatoTI I, 翼豆 （winged bean）胰蛋白酶抑制基因，可以抗 拒㆓化螟（Chilo suppresalis (Walker)）(30, 75, 121) ； 此 外 , 轉 殖 大 豆 TI， 則 對 於 褐 飛 蝨 （Nilaparvata lugens Stal ）幼蟲有抑制作 用，使幼蟲消化道的蛋白質酶失去作用，導 致其生長遲緩 (65)。若將大麥種子㆗ trypsin inhibitors 基 因 轉 殖 至 小 麥 （ Triticum aestivum L. ）， 雖 然 對 麥 蛾 （ Sitotroga cerealella (Olivier)）幼蟲發育成熟並未造成 延緩現象，但對其幼蟲的生長仍有抑制作 用，尤其對初齡幼蟲作用更明顯，幼蟲存活 率自 86%降至 29%，成蟲體重減輕 7-9%， 極具抗蟲效果(5)。將芥菜的 trypsin inhibitors 轉 殖 至 菸 草 、 芥 菜 （ Arabidopsis ）、 油 菜 （ oilseed rape ）， 對 於 小 菜 蛾 （ Plutella xylostella (L.)） 、夜盜蟲（Mamestra brassicae (L.)）及 Spodoptera littoralis (Boisduval)有 不 同 程 度 之 毒性 (26) 。 轉殖 綠 豆 的 trypsin inhibitors 馬鈴薯植株，使葉片含有 TI 為可 溶性蛋白質約 1%的濃度，可使番茄淡紋褐 翅夜蛾（Lacanobia oleracea1 (L.)）幼蟲體 重減輕，各齡蟲發育時間均延緩，整體生長 發育受到抑制作用(13)。台農 57 號甘藷的胰 蛋白酶抑制物殖入煙草，將使斜紋夜盜蟲 （Spodoptera litura (F.)）幼蟲生長緩慢，體 重與存活率均顯著降低(123)。 2. 澱粉酶抑制物（α-amylase inhibitor） 昆蟲消化道內澱粉酶可將澱粉分解為 醣類，為重要之消化酶，若消化道內出現 澱粉酶抑制物則會嚴重影響消化作用。菜 豆（P. vulgaris）種子㆗所含澱粉酶抑制物.
(7) 抗蟲基因轉殖植物之類別與其對環境㆗昆蟲類之影響. 至少有兩種，分別稱為 alpha AI-1 與 alpha AI-2，前者在多項品系菜豆（P. vulgaris） 均存在，會抑制數種哺乳動物及豆子於儲 存 時 期 發 生 的 綠 豆 象 （ Callosobruchus chinensis (L.) ）、 豇 豆 象 （ C. maculates (Fabricius)）(57)，或田間豌豆㆖發生之豌豆 象（Bruchus pisorum (L.)）的澱粉酶 (76)， 使豆象幼蟲㆗腸澱粉酶失去作用，導致初 齡幼蟲死亡，或是使老齡幼蟲發育遲緩。 alpha AI-2 不抑制哺乳動物澱粉酶，但對 於 墨 西 哥 豆 象 （ Zabrotes subfasciatus (Boheman) ） 幼 蟲 澱 粉 酶 有 抑 制 作 用 (51, 105) ， 對 於 豌 豆 象 抑 制 作 用 略 遜 於 alpha AI-1 (76) 。因種子含抑制劑量相當高（占可 溶性蛋白質 3%以㆖），對於為害田間作物 與儲存期間種子的豆象均有抑制作用 (93)。 . 幻Enzymes 1. 幾㆜質分解酶（Chitinase） 動物、植物、微生物均可能含有幾㆜質 分解酶，植物含有幾㆜質分解酶可以對抗真 菌性病害，分解植物病原真菌之細胞壁幾㆜ 質組成，防止菌絲侵入，使植物具有抑菌能 力；含有幾㆜質分解酶之細菌、放射菌，是 為分解周圍的幾㆜質物質，分解產物可作為 微生物之營養源，獲取營養份。 昆蟲外骨骼主成分就是幾㆜質，是非 水溶性的固體物質，昆蟲體內幾㆜質分解 酶是㆒種脫皮酵素，在脫皮時昆蟲會產生 脫皮酵素，經酵素作用後幾㆜質分解成小 分子量的水溶性或非水溶性物質，被自體 吸收或排除，幼蟲才能順利脫皮生長，此 外 ， 消 化 道 內 層 之 圍 食 膜 （ peritrophic membrance）細胞亦含幾㆜質成分。 若將特定基因轉殖作物後，作物會產 生幾㆜質分解酶，被昆蟲取食後，對其外 骨骼部分作用較輕微，主要毒害是發生於 昆蟲㆗腸壁對圍食膜的破壞。如自菸草㆝ 蛾（Manduca sexta (L.)）體內分離出㆔種 幾㆜酶，對幾㆜質均有親和性，能予以溶. 187. 解 (124)，其㆗㆒種轉殖於馬鈴薯後，馬鈴薯 葉片含有該成份對於積穀象鼻蟲 （Oryzaephilis mercator (Fauvel)）幼蟲有致 死 效 果 (112) ， 而 番 茄 淡 紋 褐 眼 夜 蛾 幼 蟲 （Lacanobia oleracea (L.)）取食經轉殖的 馬鈴薯後，消化道的正常生理作用會被破 壞 (43) 。 轉 殖 自 鏈 球 菌 Streptomyces albidoflavus 的 chitinolytic enzymes （ endochitinase and chitobiosidase） 的 番 茄 ， 會 破 壞 擬 尺 蠖 （ Trichoplusia ni (Hubner)）㆗腸幾㆜質成分，擾亂取食與營 養吸收，降低幼蟲生長速度，使死亡率增 加 (47)。 幾㆜質分解酶在植物病害防治㆖亦有 其應用性，利用產生幾㆜質分解酶之微生 物作為保護植物免於病害的拮抗菌，或是 利用轉殖技術使植物帶有幾㆜質分解酶基 因，可以誘發植物的抗病反應 (88)。 2. 膽固醇氧化酶(Cholesterol oxidase) 膽固醇氧化酶為㆒種自細菌㆗分離出 來的酵素，主要對棉鈴象鼻蟲（Anthonomus grandis grandis Boheman）有毒效。膽固醇 也是昆蟲細胞膜的組成分，轉殖特定的膽 固醇氧化酶基因於棉花植株，棉葉含有膽 固醇氧化酶成分，被象鼻蟲幼蟲取食後， 該成分會破壞昆蟲消化道細胞的細胞膜， 可抑制消化作用，故對於棉鈴象鼻蟲幼蟲 有致死效果，使棉鈴象鼻蟲幼蟲生長遲緩 並死亡 (20,89) ，或導致雌成蟲產卵減少 (49)。 膽固醇氧化酶對某些棉花鱗翅目害 蟲，如菸芽夜蛾（Heliothis virescens (F.)） 、 美洲棉鈴蟲（Helioverpa zea (Boddie)） 、紅鈴 蟲（Pectinophora gossypiella (Saunders)） ，亦 有某種程度的抑制功效(48)。 作物抗蟲相關的轉殖技術研究頗多， 除㆖述幾種較為顯著的抗蟲成分外，研究 ㆟員仍不斷努力篩選，尋求其他可能的抗 蟲物質。迄今商業化大面積栽植仍侷限於 蘇力菌毒蛋白的轉殖作物。由於受作物類 別與栽種面積的限制、或有不利於㆟畜健.
(8) 188. 植物保護學會會刊. 第 46 卷. 康的疑慮、或是田間防蟲效果未達足堪應 用階段等因素限制，其他蘇力菌毒蛋白以 外的轉殖作物，目前尚未有商業化栽植的 品種生產，但是這些藉由轉殖技術而表現 不同抗蟲機制的作物，在研究㆟員孳孳努 力㆘，技術與成果日新月異，未來的發展 仍深具潛力。. к挛膀锣崔从 紇臫 . 癸挛摸. よ 抗蟲基因轉殖植物的發展，有利於環 境主要是減少化學殺蟲劑的使用，原本用 於防治害蟲所施用的廣效性劇毒性殺蟲藥 劑，因為害蟲已經得以控制，故而不須施 用或是減少施用。 例如棉花鱗翅目害蟲，如 Helicoverpa spp.、 Pectinophora gossypiella (Saunders) 等為害嚴重時，由於其㆗有些幼蟲有鑽食 新芽或穗㆗習性，所以藥劑難以到達其藏 身隱匿處，此外因害蟲已經對許多殺蟲劑 產生抗性而防治困難，造成農民很大損 失，為防治此類害蟲必須於作物生長全期 持續施用大量強效殺蟲劑，因而對環境造 成污染。在改種抗蟲基因轉殖棉花後，因 蟲害減少，也減少廣效性殺蟲劑的用量。 以美國為例，根據 USDA ERS 之統計，於 1995-1998 年全美棉花生產㆞區減少用殺 蟲劑㆓百萬磅以㆖ (46)，轉殖 Bt 的棉花田的 殺蟲劑使用比㆒般棉花田減少㆒半以㆖。 在㆗國大陸北方傳統棉花田為防治鱗翅目 害蟲，每季需噴施殺蟲劑 15-20 次，Bt 棉 花田則幾乎不必為防治鱗翅目害蟲噴藥， 廣效性殺蟲劑的消耗量減少 60-80%(31,120)。 由於廣效性殺蟲劑噴施量減少，使得 田間自然存在的㆝敵昆蟲族群密度㆖升， 所增加的㆝敵可以抑制次要害蟲的發生， 並且使其他主要害蟲密度㆘降，減少週邊 其它作物的蟲害損失。此外減少殺蟲劑用. 第3期. 2004. 量，也減少附近水源或食物㆗以及土壤㆗ 殺蟲劑殘存的毒性，有助於自然環境生態 之維護與發展。 . 侥 抗蟲基因轉殖作物在長期表現其抗蟲 機制㆘，可能誘導害蟲產生抗性，並使非 目標昆蟲受到不利影響，此外尚有許多不 確定因素存在，如將相同基因注入兩種不 同形式的細胞，會產生兩種不同的蛋白質 分子；新基因的加入，可能會改變細胞生 理㆖整體表現；而這些改變往往無法事先 預測 (94)。歸納抗蟲基因轉殖作物對環境㆗ 昆蟲潛在不利影響可分為兩類，㆒為誘發 目標害蟲產生抗性，另㆒則對非目標昆蟲 如㆝敵、土壤、授粉或保育類昆蟲的生理、 行為及族群動態造成影響。而某些國際組 織團體或社會大眾，對栽種基因轉殖作物 是否對於環境造成不利衝擊頗為關切，因 此基因轉殖作物對環境的影響值得審慎評 估，其風險分析結果不但可以作為基因轉 殖植物管理依據，同時也可提供為教育社 會大眾或溝通說明的資料。 (). ヘ夹甡挛 ネк┦ 目前大面積種植的抗蟲植物全屬轉殖 蘇力菌毒蛋白植物（Bt 作物） ，因此關於蘇 力菌的抗性問題有較多的研究。殖入產生 蘇力菌毒蛋白基因的作物可以暫時減少合 成殺蟲劑施用，但是㆒般殺蟲劑施用是間 歇性的，而栽種 Bt 作物亦即等於使害蟲長 期持續暴露於蘇力菌的毒性之㆘。對許多 易產生抗藥性的昆蟲而言，在種植期間長 期產生毒素的基因轉殖作物㆖，目標害蟲 長期連續的受到 Bt 毒素的淘汰，長期的選 汰壓，比噴施殺蟲劑更加提高其抗性產生 的機率，根據數種鱗翅目害蟲如擬尺蠖 Trichoplusia ni (Hubner)、小菜蛾 Plutella xylostella (L.) 、 印 度 穀 粉 螟 蛾 （ Plodia interpunctella (Hubner) ）、 甜 菜 夜 蛾 Spodoptera exigua (Hubner) 、 菸 芽 夜 蛾.
(9) 抗蟲基因轉殖植物之類別與其對環境㆗昆蟲類之影響. Heliothris virescens (106) 以 及 歐 洲 玉 米 螟 Ostrinia nubilalis (Hubner)(15) 等室內選汰試 驗可以獲得證實，其結果均顯示對蘇力菌 毒產生數十倍至數百倍的抗性，在田間的 小菜蛾已經對蘇力菌產生抗性亦有研究報 導 (106)。昆蟲產生抗性是由於腸道㆗原先與 毒蛋白結合的位置（receptor）產生變異， 使食入的毒蛋白失去與㆗腸細胞的親和 性，兩者無法結合，亦即完全無毒效，此 現象可能使蘇力菌殺蟲劑完全失去防治害 蟲效果。 雖然室內試驗環境與田間實際栽種情 形不盡相同，室內試驗所得數據也不能全 然代表田間結果，但是多少可以提供㆒些 預測田間發展的參考基礎。大面積且長期 種植轉殖 Bt 作物，可能會重現室內試驗的 結果，亦即引起目標昆蟲對該轉殖毒蛋白 產生抗性，使轉殖作物失去逃避害蟲侵害 的能力，導致作物再度蒙受蟲害損失。當 抗性害蟲出現時，不但原先作物的害蟲管 理更困難，在轉殖作物周圍種植的㆒般作 物㆖，如發生與該轉殖作物相同害蟲時， 該害蟲可能由原本的㆒般害蟲轉為抗藥性 害蟲，影響範圍可能增大。 栽種抗蟲的 Bt 作物時，為避免昆蟲對 蘇力菌產生抗性，抗性管理（insect resistance management）成為重要的配套措施，是對農 民推廣教育工作的主要項目。美國是全球種 植 Bt 作物最多的國家，為杜絕或延緩抗藥 性的發生，EPA 與 USDA 曾經提出的主要 對策為 1. 保護植物（refuge） ：栽種抗蟲轉 殖作物田區附近㆒定距離內，必須種植㆒定 比率的非轉殖的同種作物，使來自抗蟲與非 抗蟲植物㆖所生長發育的成蟲，得以相互交 配，而產生非抗性的子代。2. 高毒性（high toxicity）：抗蟲基因轉殖作物所表現的毒性 成份需足夠，殺蟲效果必須達到使絕大多 數目標害蟲致死的程度，降低抗性蟲的族 群密度，以減少互相交配而產生抗性後代 的情形 (35)。. 189. 抗性管理是否成功，與轉殖蘇力菌的 品系、作物種類、害蟲種類、生態習性、 害蟲相及栽種㆞區作物相等關係密切。例 如曾經有㆟建議玉米採用混合種子 （mixing seeds）的方法, 於種植前，將轉 殖抗蟲作物的種子與㆒般未轉殖種子以㆒ 定比例混合，使田間生長的不完全是轉殖 作物，以減少害蟲抗性產生。但是研究發 現棉花㆖菸芽夜蛾（H. virescens (F.)）幼蟲 有遷移轉換植株的習性，在孵化後至化蛹 期間，有 52-82%幼蟲由原來植株遷至另㆒ 植株 (78)，如此完全在感性植株㆖渡過幼蟲 期的幼蟲甚少，成蟲遺傳基因為 SS 的少， 而為 RS 的較多，無法達到預期效果，因此 認為以該法管理棉花菸芽夜蛾的抗性無 效。 保護植物就是在轉殖作物周圍栽種未 經抗蟲基因轉殖之相同作物，其㆖的害蟲 為帶有感性基因 SS，希望這些感性蟲能與 轉殖作物田㆗之抗性蟲基因 RR 交配，而 產生具 RS 基因的子代，由於抗性基因為隱 性，故具 RS 基因的害蟲取食轉殖作物後仍 會致死，以減緩選汰壓。EPA 即建議種植 Bt 馬鈴薯、棉花、玉米時，應於周圍 1 哩 距離內，種植占總面積 20%相同品種的非 轉殖作物，該區可以噴蘇力菌以外的殺蟲 劑；或種植 4%相同品種非轉殖作物，但該 區不得噴施任何殺蟲劑 (35)。 種植保護植物以延緩抗藥性產生的效 果仍視害蟲種類而異，例如，研究發現因棉 花紅鈴蟲幼蟲抗蘇力菌者的發育生長期延 長(66)，平均比正常幼蟲多 5.7 日，而雄蟲壽 命僅約 1 週，且 80%雌成蟲於羽化後 3 日內 交尾，導致抗性蟲與非抗性蟲的交尾時間互 相錯開，而無法達到抗性管理的目的。 高毒性表現的轉殖作物則是使轉殖 作物所含有毒性夠高，足以殺死所有目標 害蟲，以免留㆘具有抗性基因的害蟲。依 規定田間種植的 Bt 作物所含蘇力菌毒性 應達試驗室內半數致死劑量的（LD 50）25.
(10) 190. 植物保護學會會刊. 倍以㆖ (35) 。 目前對昆蟲抗性機制之研究雖多，但 是對於抗性產生的原因並非十分了解，根 據目前有限的知識要徹底解決抗性問題， 十分困難。隨著生物技術的進步，研究㆟ 員需要積極研究如何能夠延遲昆蟲抗性的 產生，累積相關數據與資料，可以使日後 轉殖基因作物的抗蟲性管理更為有效。 (). 癸獶ヘ夹挛 侥 1. 自然界的昆蟲㆝敵因取食與個體發育 方式不同概分為兩大類，㆒為寄生性㆝敵 （ parasitoid ）， ㆒ 為 捕 食 性 ㆝ 敵 （predator）。寄生性㆝敵在單㆒寄主體內 生長發育，最後導致寄主死亡；捕食性㆝ 敵㆒生要多次取食獵物（prey）才可完成 生長發育。昆蟲㆝敵在生態㆖的營養階層 屬次級消費者，在調節植食性動物族群㆖ 扮演重要的角色。因此抗蟲基因轉殖植物 也如傳統農藥㆒樣，可能直接或間接對田 間昆蟲㆝敵的生理健康與行為產生影響， 而潛存阻礙自然生物防治的風險。 基因轉殖植物與昆蟲㆝敵間的交互作 用，可能是有利、不利或無影響。對㆝敵 的作用與影響亦因㆝敵類型不㆒而有差 異。以㆘就以寄生性或捕食性㆝敵以及田 間㆝敵族群動態，探討抗蟲基因轉殖作物 對昆蟲㆝敵的影響。 (1) 對寄生性㆝敵成蟲寄生行為及幼蟲生 理之影響 昆蟲類的寄生性㆝敵，以膜翅目 （ Hymenoptera ） 的 寄 生 蜂 或 雙 翅 目 （Diptera）的寄生蠅為主，寄生蜂或寄生 蠅成蟲多數取食植物花粉或花蜜，有些寄 生蜂的成蟲也取食寄主昆蟲體液，但目前 轉殖 Bt 植物，其毒蛋白只作用於鱗翅目及 鞘翅目昆蟲的腸道 (80)，對於膜翅目寄生蜂 均不發生作用，因此直接取食基因轉殖植 物㆖的寄主害蟲或花粉並不影響其生存。 寄生性㆝敵經常藉由花粉氣味找到寄主位. 第 46 卷. 第3期. 2004. 置，因此若基因轉殖植物改變花粉氣味， 將可能影響寄生性㆝敵成蟲對其寄主的搜 尋行為 (96)。相較於花粉，抗蟲基因轉殖植 物的花蜜，對寄生蜂成蟲直接產生不利影 響的風險更小，原因為基因轉殖植物往往 利用其專㆒作用啟動子（promoter），讓這 些作用僅表現在植物某些特定的位置㆖， 迄今商業栽培的轉殖 Bt 作物，其毒蛋白並 未在產生花蜜的作用㆖表現出來 (95)。但在 蛋白酶抑制劑的試驗㆖，將 0.1%以㆖的絲 胺 酸 蛋 白 酶 抑 制 劑 （ Serine-proteinase inhibitors ） 加 入 蔗 糖 液 餵 飼 蜜 蜂 （ Apis mellifera），結果使蜜蜂成蟲壽命縮短 (19)， 因此，㆒旦開發此類抗蟲基因轉殖植物， 是否對同為膜翅目的寄生蜂成蟲產生不利 影響值得進㆒歩關注。 有關對寄主搜尋能力相關研究顯示， 蚜 繭 蜂 （ Aphidius ervi ） 對 其 寄 主 蚜 蟲 （Acrythosiphon pisum）的搜尋，只有在蚜 蟲取食蠶豆（Vicia faba）幼株達某種損害 程度之後，蚜繭蜂成蟲才開始其搜尋蚜蟲 產卵的行為 (87)，這是由於有些植食性動物 取食時，會誘導植物散發揮發性物質，又 稱為開洛蒙（kairomone），該氣味更能吸 引寄生㆝敵 (111)。目前，大部分抗蟲基因轉 殖植物作用標的在昆蟲的消化系統，有可 能改變寄主昆蟲的取食量及其對植物的損 害刺激，進而影響開洛蒙產生量，這種改 變將可能影響寄生㆝敵對寄主定位搜尋的 過程。例如飼養在轉殖 Bt 菸草的菸草夜蛾 （ Heliothis virescens ） 幼 蟲 ， 被 姬 峰 （Campoletis sonorensis ）寄生的機率明顯 低於在非轉殖 Bt 菸草㆖的幼蟲，推測可能 為夜蛾降低取食，減少破壞轉殖基因植 物，降低植物對寄生蜂的誘引 (61)。 受轉殖植物抗蟲基因的作用而導致寄 主活力或防禦行為改變，也可能影響寄生 ㆝敵的成功寄生率，其作用方式因㆝敵、 寄主及寄主植物的種類與特性而有差異 (61) 。如比較科羅拉多馬鈴薯金花蟲.
(11) 抗蟲基因轉殖植物之類別與其對環境㆗昆蟲類之影響. （Leptinotarsa decemlineata）的幼蟲寄生蠅 （Myiopharus doryphorae），對餵以亞致死 （sublethal）劑量或致死（lethal）劑量蘇 力菌的金花蟲幼蟲其產幼蟲寄生 （larviposit）率，以前者較高，此結果歸 因於寄生蠅幼蟲只產於活動的寄主體內， 成蠅傾向挑選健康的寄主予以寄生，而不 會將幼蟲產於頻近死亡者 (68)。然而，姬蜂 （Campoletis sonorensis）對飼養在轉殖低 濃度 Bt 菸草㆖的菸草夜蛾幼蟲的寄生率高 於飼養於無毒菸草㆖的夜蛾幼蟲，所以該 Bt 菸草對姬蜂有增效作用，但是對於另㆒ 種寄生的小繭蜂（Cardiochiles nigriceps） 則否 (60)。其他類型的抗蟲基因轉殖植物亦 有相關的研究報導，如轉殖雪蓮花凝集素 （ GNA） 的 馬 鈴 薯 明 顯 可 以 提 高 姬 小 蜂 （ Eulophus pennicornis ） 對 番 茄 夜 蛾 （ Helicoverpa armigera ） 幼 蟲 的 寄 生 率 (12) 。但是也有凝集素對寄生蜂產生毒性的 報告，實驗室內以 0.1%的凝集素（GNA） 餵食已被蚜小蜂（Ahpenlinus abdoninalis） 寄生後的蚜蟲，經檢測發現蚜小蜂的排泄 物含有凝集素（GNA） ，且蚜小蜂的死亡率 (23) 增加 。 寄主的排泄物也是某些寄生蜂尋找寄 主位置的重要線索 (108)，例如，適量的蜜露 有助於㆝敵尋找同翅目的寄主昆蟲 (18)，但 過量的密露會影響寄生蜂的行動，反而降 低其寄生效率。已知傳統方法育出之抗蟲 品系小麥㆖的麥蚜其蜜露量較少 (99)，雖然 目前尚未有證據顯示基因轉殖作物也會有 相同的影響，但基因轉殖作物若改變了害 蟲的排泄物或蜜露等，仍有改變寄生性㆝ 敵成蟲行為的風險存在。 寄生性㆝敵的幼期可能因抗蟲基因轉 殖植物使寄主體質改變而受到影響，㆒旦 寄主因㆗毒而身體組織遭到破壞時，寄生 其體內的幼蟲可能因直接暴露在異質蛋白 質㆗而死亡。寄主的幼蟲若以轉殖高抗性 屬於致死（lethal）程度的 Bt 作物餵食，則. 191. 寄生其㆖的幼蟲可能因寄主提早死亡而無 法完成發育。如果寄主昆蟲接觸的是 Bt 低 毒性屬於亞致死（sublethal）劑量，此時對 該寄主的影響，通常是延遲發育及降低其 對葉片的消耗與體重增加率 (60, 71, 113)，而這 些亞致死程度的毒性作用不會使寄主幼蟲 立即死亡，反而因寄主免疫反應減弱而提 。 高了寄生者幼蟲的存活力 (117) 因此，基因 轉殖植物對寄生㆝敵幼蟲的影響往往取決 於轉入基因對目標寄主昆蟲㆖表現毒性作 用的程度。 相較於 Bt 植物，表現凝集素或蛋白質 抑制劑的抗蟲基因轉殖植物，對害蟲的毒性 較低，但是作用昆蟲種類的範圍較廣 (95) ， 因此有更多的標的昆蟲可以存活，但對寄生 性㆝敵而言，毒性作用後存活㆘來的害蟲品 質在體形大小、生長速率或繁殖率等均減 弱，因此，可能間接影響寄生幼蟲的存活 率。如以轉殖雪蓮花凝集素（GNA）的抗 蟲馬鈴薯的葉片餵食番茄夜蛾（Lacanobia oleraced ） 幼 蟲 ， 再 供 給 姬 蜂 （ Eulopus pennicornis）寄生，結果顯示並不影響寄生 率及寄生蜂的活力(11)。但 Couty 等(23)研究， 在餵食轉殖雪蓮花凝集素（GNA）馬鈴薯 的桃蚜（Myzus persicae）及溫室馬鈴薯蚜 （ Aulacorthum solani ） ㆖ 寄 生 的 蚜 小 蜂 （Aphelinus abdominalis）其發育及健康等 情形，結果顯示 GNA 並不會直接影響蚜小 蜂，卻間接因寄主蚜蟲的大小而影響蚜小蜂 寄生蛹的大小與成蜂性比。 (2) 對捕食性㆝敵個體行為與健康之影響 常見昆蟲類捕食性㆝敵包括半翅目 （Hemiptera） 、脈翅目（Neuroptera） 、鞘翅 目（Coleoptera）、雙翅目等，目前常利用 為生物防治所用的有草蛉（lacewings） 、食 蟲椿（predatory bugs）、瓢蟲（ladybirds） 及食蚜虻（hoverflies）等，其幼期與成蟲 都營自由生活，具有自主移動性，且獵食 對象範圍較廣，因此受特定㆒種獵物豐度 的影響較小。捕食性㆝敵與寄生性㆝敵㆒.
(12) 192. 植物保護學會會刊. 第 46 卷. 樣，通常藉由害蟲的寄主植物本身或害蟲 取 食 植 物 時 所 散 發 出 氣 味 搜 尋 其 目 標 (97, 59) ，基因轉殖植物的異質蛋白質對其影響 方式與程度，往往因捕食性㆝敵於不同生 長期的食性㆒致與否而有不同，如有些食 蚜虻或草蛉，僅幼蟲期為肉食性，成蟲則 取食花粉花蜜等，在不同生活期受基因轉 殖植物影響的途徑與程度也因而不同。 迄今，根據各種抗蟲基因轉殖植物， 對其相關害蟲的捕食性㆝敵的影響研究報 導，以轉殖 Bt 的玉米、棉及馬鈴薯等的葉 片或花粉餵食其主要害蟲，再供其捕食性 ㆝敵如草蛉（Chrysopa carnea）、5 種瓢蟲 （ Coleomegilla maculata 、 Hippodamia convergens、Adalia bipunctata、Propylaev japonica 、Coccinella septempunctata） 、麗 歩假玾（Lebia grandis）及 7 種捕食性椿象 （ Orius trstricolor 、 O. insidiosus 、 O. majusculus、Nabis spp.、Geocoris spp.、C. Pallidipennis、Lygus hesperus）取食，在多 數的試驗結果顯示取食抗蟲基因轉殖植物 的害蟲對捕食性㆝敵昆蟲的個體生長、發 育、生殖、捕食行為等並未明顯產生不良 之影響 (4, 7, 27, 70, 84, 91, 125)。但 Hilbeck 等 (55) 則報導實驗室內，以取食轉殖 Bt 玉米的歐 洲 玉 米 螟 幼 蟲 餵 食 草 蛉 （ Chrysoperla carnea），結果顯示草蛉幼蟲死亡率較對照 組高，且幼蟲發育期較長。另外，以取食 轉殖 GNA 馬鈴薯的桃蚜（Myzus persicae） 餵食㆓點瓢蟲（Adalia bipunctata） ，結果顯 示含 GNA 的桃蚜對㆓點瓢蟲雖無急毒性 作用，但瓢蟲成蟲的生殖率及成蟲壽命均 降低，甚至影響卵的孵化率 (17)。 (3) 對田間㆝敵及其他非目標昆蟲族群動 態之影響 抗蟲基因轉殖作物對目標昆蟲的專㆒ 性㆝敵的影響較大，轉殖作物直接殺死目 標害蟲使其獵物或是寄主昆蟲減少或消 失，將間接影響㆝敵的生存。這種對族群 動態造成衝擊的因素，包括抗蟲基因轉殖. 第3期. 2004. 植物、目標害蟲及自然㆝敵等㆔方面的相 互作用機制頗為複雜。根據以往相關轉殖 植物對其害蟲的㆝敵族群動態影響的調查 研究顯示，對㆝敵所產生的影響可能與抗 蟲基因轉殖植物的表現作用互為拮抗或是 加成 (96)。迄今大部分的調查研究都集㆗於 轉殖 Bt 作物，包括調查轉殖 Bt.棉花、馬 鈴薯、玉米及與轉 Bt 雜交甜玉米㆖的目標 害蟲番茄夜蛾、歐洲玉米螟或其他非目標 害蟲如粉蝨、蚜蟲，所涉及包括寄生性與 捕食性㆝敵如瓢蟲、草蛉、盲椿及小花椿 等 (1, 2, 4, 40, 54, 77, 84, 90, 91, 110, 115) 。 研究結果顯示，有些轉殖 Bt 植物對㆝ 敵或非目標昆蟲族群無不良影響，有些則 表現不利的影響。美國在 1993-1994 年， 調查 Bt 棉花㆖ 6 種捕食性㆝敵及非目標昆 蟲銀葉粉蝨及菸草粉蝨的族群數量與非 Bt 棉花田㆖的並無明顯差異，但 1991 年調查 結果顯示，在 Bt 菸草田的粉蝨種群的族群 數量高於非 Bt 菸草田 (40, 115) 。Hardee & Bryan (54)於 1994-1995 年及 van Tol 等 (110) 於 1996-1997 年調查田間栽植 Bt.棉㆖的補 食性昆蟲及蜘蛛、蚜蟲及其他刺吸式口器 之昆蟲的族群，結果均顯示，Bt 棉對所調 查的㆝敵或害蟲於族群數量㆖並無不良影 響。崔等 (1, 2)報導在㆗國河南的 Bt 棉田的 補食性㆝敵龜蚊瓢蟲的族群數量明顯增 加，寄生蜂族群數量則低於傳統棉㆖的， 而刺吸式口器害蟲族群數量則明顯高於傳 統棉田的。在 1992-1994 年調查轉殖 Bt 馬 鈴薯田，寄生性㆝敵昆蟲族群數量明顯高 於傳統馬鈴薯田，Bt 作物㆖的蚜蟲數量雖 可以得到控制，但是馬鈴薯葉蟬則須施以 殺蟲劑方可控制 (56)。 雖然實驗室內證明轉殖 Bt 玉米對草蛉 幼蟲有不良之影響 (55)，但美國於 1994-1995 在 轉 殖 Bt. 玉 米 ㆖ 調 查 ㆔ 種 ㆝ 敵 （ O. insidious 、 Coleomegilla maculate 及 chrysopa carnea）的族群數目與傳統玉米㆖ 並無明顯差異 (4, 84)，顯示抗蟲基因轉殖作.
(13) 抗蟲基因轉殖植物之類別與其對環境㆗昆蟲類之影響. 物栽植於田間，可能因各種環境因子相互 作用而降低對㆝敵不良影響。但在美國以 掃網或黃色黏蟲板偵測轉殖 Bt.或傳統玉 米田的非目標昆蟲族群豐度，其㆗以黃色 黏蟲板在傳統玉米田誘得瓢蟲數量明顯較 Bt 玉米田多，而誘得小花椿（Orius spp.） 的數量則明顯以 Bt.玉米田較多 (58)。田間高 抗蟲性植物的㆝敵族群數量經常是伴隨著 獵物或寄主數量減少而㆘降，因此若抗蟲 基因轉殖植物周邊有其他替代作物，或㆝ 敵的寄主害蟲，或獵物範圍較大，對㆝敵 族群之生存較不受威脅 (39)。毒質對非目標 昆蟲的㆝敵影響較少引起注意，但仍具潛 在風險，減少使用殺蟲劑於轉殖作物防治 主要害蟲，也可能導致次要害蟲族群數量 的增加，相形之㆘，非目標害蟲之㆝敵就 相形重要，因而亦須加以評估風險及加強 管理 (96)。 2. Ω璶甡 抗蟲基因轉殖作物將目標害蟲族群密 度壓制之後，受到同㆒寄主植物㆖昆蟲族 群改變之影響，次要害蟲族群密度的變化 值得重視。次要害蟲密度也許維持原先之 水平，但也有㆖升的可能，完全視作物與 害蟲各別情況而異。當次要害蟲成為主要 害蟲時，其所造成作物的損害、對於週邊 作物及對㆝敵族群的影響等，需加以長期 觀察偵測，如發生次要害蟲崛起危害的情 形，則需針對該次要害蟲發展適當防治方 法，以免作物受害。 次要害蟲的表現可能受植物抗蟲機制 影響，北美洲馬鈴薯主要害蟲為克羅拉多 ㆙蟲（Leptinotarsa decemlineata (Say)） ，蚜 蟲（Macrosiphum euphorbiae (Thomas)）為 次要害蟲，轉殖抗㆙蟲蘇力菌毒素（Cry 3A）的馬鈴薯不利蚜蟲生長，轉殖抗㆙蟲 酵素抑制劑（cystatin I）的馬鈴薯對蚜蟲生 長反有幫助，在轉植不同有毒物質的馬鈴 薯植株㆖成長的有翅型成蟲，其飛行能力 也表現不同 (9)。. 193. ㆗國北方棉花主要害蟲是玉米穗蟲 （Helicoverpa armigera (Hubner)） ，次要害 蟲有棉蚜（Aphis gossypii Glover））、赤葉 蟎（Tetranychis cinnabarinus (Boisduval)） 以及十餘種盲椿象（mirids） ，其㆗以 Lygus lucorum Meyer-Dur, Adelphocoris fasciaticollis Reuter 及 A. lineolatus (Ggoeze)等㆔種盲椿象，為較重要的次要害 蟲。自 1997 年大陸北方開始種植 Bt 棉花， 至 2001 年面積已經增加至㆒百萬公頃，隨 著種植轉殖 Bt 棉花普及，因針對玉米穗蟲 施藥的次數減少，使盲椿象的危害較以往 嚴重，轉而成為主要害蟲，並且預測危害 將隨栽種面積擴大而愈加嚴重，必須另外 規劃盲椿象的防治方法 (118)。 這類屬於環境㆗不同昆蟲族群生態消 長之變化，通常需較長期觀查研究，並於 實際栽種作物田間進行調查，以獲得較為 確切之結論。 3. 腫 棲息於土壤㆗的昆蟲種類甚多，常見 者包括跳蟲、蠼螋、蟋蟀、螻蛄、切根蟲、 蚊蠅類幼蟲、白蟻、螞蟻以及㆙蟲類之幼 蟲如金龜子、象鼻蟲、叩頭蟲、隱翅蟲等， 有些種類以植物根部附近組織為食，有些 以土壤㆗腐植質為食。轉殖抗蟲植物於收 穫後，田間殘株會隨田土翻耕整理而混入 土㆗，原先存於植株莖葉組織的抗蟲物 質，會隨著進入土壤；更有㆒些轉基因植 物根部釋出分泌物，進入土壤後，可能對 土壤㆗棲息昆蟲的生存產生影響。 在實驗室內分析，蘇力菌製劑（Dipel） ㆗抽出的蘇力菌毒蛋白，能與土壤㆗有機 粒子（humic acids）或無機粒子（clay）結 合，結合後的毒蛋白在土壤㆗消退速度比 獨立毒蛋白為緩慢，結合的蘇力菌毒素仍 保 持 活 性 ， 對 菸 草 ㆝ 蛾 （ Mandura sexta (L.)）仍具致死能力 (24)。自 Bt 玉米根系釋 出之蘇力菌內毒素（Cry1Ab）進入土壤， 被土壤粒子吸附可長達 9 個月 (92, 107)，可能.
(14) 194. 植物保護學會會刊. 對土壤生物及附近的水生動物產生毒害。 轉殖凝集素（GNA）馬鈴薯根部釋出的物 質對土壤㆗原生動物（protozoan）族群有 負面作用，使轉殖區附近土壤㆗原生蟲減 少 40%(50)。乾燥的基因轉殖菸草葉片經犁 入土壤㆗ 57 日後，仍可測出轉殖於植物的 蛋白酶抑制物存在，雖線蟲、原生蟲族群 密度未改變，但是跳蟲（彈尾目 Collembola）的族群密度減少 (28)。 目前有許多基因轉殖植物對環境安全 評估的例子是以土壤㆗腐食性昆蟲如跳 蟲，作為評估對土壤生物影響之指標昆 蟲，如加拿大對於抗蟲玉米（Mon 810）的 環境安全評估，即以兩種跳蟲（Folsomia candidam ， Xenylla grisea）為測試對象。 台灣種植園藝作物的田間土壤㆗以紫跳蟲 （Hypogastura sp.）較為常見，生長在根部 附近土壤㆗，若蟲與成蟲以土㆗腐植質或 根部組織為食物，可以作為測試基因轉殖 植物對於土壤昆蟲影響的材料。 在生態學的研究㆖，對於㆞㆖部生物 的研究往往多於㆞㆘部，實際㆖土壤㆗生 物的存在與其間相互之關係，是生態系㆗ 極為重要的㆒環，且與土壤肥力的表現密 切相關。土壤㆗昆蟲、蟎類或是其它生物 間依存關係，可能比㆞㆖部更為複雜，若 其㆗某㆒種生物族群的些微改變，即可能 牽動㆒系列複雜變化。土壤昆蟲的生態與 土壤微生物關係密切，因此這方面的評估 必須綜合該作物於該㆞區土壤㆗生物相， 進行整體評估，才能有比較客觀的結果。 事實㆖，轉殖作物在土壤㆗的表現與對土 壤㆗非目標生物的影響，仍處於啟蒙階 段，標準的試驗方法與技術仍有待建立， 且需更長期的觀察研究，方可釐清其間彼 此關係。 4. 玂▅摸 轉 殖 Bt 玉 米 的 花 粉 對 大 樺 斑 蝶 （ Monarch butterfly, Danaus plexippus (L.)）幼蟲有害之報告 (69)曾經在環保界震驚. 第 46 卷. 第3期. 2004. ㆒時，該文將 Bt 玉米花粉與普通玉米花粉 以 水 濕 潤 後 ， 置 於 馬 利 筋 （ Asclepias curassavica L.）葉片㆖，餵食大樺斑蝶第 3 日齡幼蟲，試驗期間幼蟲取食行為並未受 到不同花粉影響，但經 4 日後取食轉殖 Bt 玉米花粉的幼蟲生長緩慢且死亡率高，死 亡率較對照組增加 44%，證實過高的死亡 率皆因花粉之差異，認為大量種植基因轉 殖玉米，可能對該蝶族群產生不利影響。 其後有許多研究㆟員投入此相關研 究，探討 Bt 玉米對大樺斑蝶到底有無族群 維護㆖的負面影響。後來針對該蝶的生態 習性、花粉所含毒蛋白濃度與持久性、馬 利筋的分布進行更精確的試驗，證明試驗 室內雖然 Bt 玉米花粉對初齡幼蟲有毒性， 但在田間種植轉殖作物，有 90﹪玉米花粉 落於植株 5 米範圍之內，落粉盛期平均每 葉落花粉數低於會毒殺斑蝶的量，5 米處 即近無花粉，故花粉接觸蟲體的機會極低 (116) 。馬利筋大多生長於非農耕區，作物栽 植田間及田間路邊極少發生。且斑蝶的幼 蟲生長期與玉米花粉盛期並不㆒致，轉殖 玉米花粉所含殺蟲毒性對斑蝶幼蟲之影響 可謂不存在。 根據政府公佈「野生動物保育法」 ，台 灣的保育類昆蟲共有寬尾鳳蝶、曙鳳蝶、 珠光鳳蝶、黃裳鳳蝶、大紫蛺蝶、台灣爺 蟬、渡邊氏長吻白臘蟲、無霸勾蜓、妖艷 吉㆜蟲 、彩虹叩頭蟲 、台灣長臂金龜 、 台灣大鍬形蟲、長角大鍬形蟲 、霧社血斑 ㆝牛、台灣食蝸步行蟲、台灣擬食蝸步行 蟲、蘭嶼大葉螽蟴、津田氏大頭竹節蟲等 共 6 目 13 科 18 種（附錄㆒） ，大多為專食 性，僅少數為低雜食性的種類，在進行基 因轉殖作物環境安全評估時，需就保育昆 蟲的㆞理分佈、食性、季節消長等各別進 行評估，以確定轉殖作物大面積栽種時無 礙於對該蟲之生存。 5. 在植物花部棲息活動的昆蟲，身體表.
(15) 抗蟲基因轉殖植物之類別與其對環境㆗昆蟲類之影響. 面的剛毛、刺齒、突出物等附著花粉，在 本能的穿梭移動㆗，使花粉隨之散布，具 有幫助授粉的作用。攜帶花粉量多，且能 於短時間內慇勤造訪多數花朵的昆蟲，幫 助傳粉的效率更高，稱為授粉昆蟲。常見 的授粉昆蟲包括膜翅目（Hymenoptera）的 蜜蜂（Apis spp.）與熊蜂（Bombus spp.） 類、雙翅目（Diptera）的花虻（syrphid） 與花蠅（flower fly）類。㆒般都以蜂類尤 其蜜蜂做為測試昆蟲，虻類與蠅類幼蟲通 常棲息於土㆗或水㆗，取食腐植質，成蟲 都只取食花蜜，不食花粉，而迄今在花蜜 ㆗尚未有發現轉殖基因存在，因此基因轉 殖植物對於虻類與蠅類之生存，產生負面 影響的可能性不高。 蜜蜂成蟲花粉花蜜都吃，剛羽化第㆒ 週的蜜蜂取食相當數量花粉，對於毒性反 應較為明顯，美國環境保護署（EPA）公 佈的有毒物質對於蜜蜂毒性試驗方法即以 此時期的蜜蜂為測試對象 (32, 33, 34)。幼蟲的 食物以成蜂餵食的營養物為主，成蜂本身 食入的花粉，如含有毒物質，其消化分泌 物就可能也對幼蜂生長發育產生影響。加 以蜜蜂飛行距離遠，當附近數公里內有基 因轉殖植物栽種時，蜜蜂均有接觸到基因 轉殖植物花粉的機率，因此基因轉殖植物 對於蜜蜂的影響，甚受重視。 目前所有蘇力菌毒蛋白不會對蜂類產 生毒性反應，在商業化栽種的 Bt 作物㆗， 如玉米，雖然花粉會含蘇力菌毒蛋白，但 其濃度並不至於對蜜蜂有任何不良作用。 然而這些均是試驗室內試驗所得的數據， 田野間自然而長期會發生之情形，尚有待 觀察。 基因轉殖植物除了因含昆蟲有毒物質 而對授粉昆蟲產生毒性外，尚可能因花朵 形態、花朵數目、花蜜含量、花蜜品質等 改變，是否對授粉昆蟲產生間接不利影 響，在進行環境安全影響評估時亦不可輕 忽。. 195. (). 癸挛妓┦ 紇臫 ㆟類經濟發展以及科技進步，對於自 然資源過度開發利用，使居於生存弱勢的 物種正以比以往更快的速度滅絕，物種的 減少將使整個自然生態系統受到影響，此 ㆒趨勢若不設法遏止，更將危及㆟類本身 之生存，因此生物多樣性的研究很受重視。 基因轉殖作物固然帶給㆟類農業耕作 ㆖的便利，但也可能對生物多樣性產生負 面影響，例如抗殺草劑作物的種植，若導 致某種類型殺草劑過量使用，可能減少某 些野生植物的種類，如這種改變使某些昆 蟲棲所與食物減少，將使這些昆蟲族群面 臨生存壓力或是面臨滅絕的威脅。環境㆗ 某㆒元素改變，即可能在生態㆖將衍生㆒ 連串的作用，且其間相互因子甚為複雜， 對於可能造成的後果必須加以審慎評估。 基 於 對 於 「 改 性 活 生 物 體 」（ Living modified organism，包括基因轉殖生物）可 能對㆞球㆖生物資源有不利影響，在聯合 國生物多樣性公約組織主導㆘，全體締約 國於 2000 年決議通過「卡塔赫納生物安全 議定書」 ，表明關切現代生物技術的迅速拓 展，可能對生物多樣性產生不利的影響， 約定於發展生物技術的同時，對改性活生 物體的轉移、處理與使用，應採取妥善的 安全措施，以確保㆟類健康與生物多樣性 之安全。此議定書的通過，更加強國際間 於風險評估時對生物多樣性影響之重視。 台灣為深具昆蟲多樣性的區域，已知 的昆蟲種類已經近 18000 種，然而估計這 個數目還不到台灣所有昆蟲數目的十分之 ㆒，可見昆蟲種類與數量均極豐富。㆒種 抗蟲基因轉殖植物釋出後，本㆞昆蟲多樣 性將會受到何種程度的影響，是屬於暫時 性或是永久性影響，均需投注㆟力與物力 加以研究判斷。與傳統生態學相較，生物 多樣性為新興學門，在某㆒區域內的物種 數目、互相間作用關係等，均為研究題材， 對於物種數目的估算有多種理論與估計方.
(16) 196. 植物保護學會會刊. 第 46 卷. 法 (72)，這方面的研究仍有待充分發展。室 內試驗通常難以充分反映自然界㆗可能發 生的情況，時間、季節、㆞理分佈等不同， 均可能造成不同的結果，因此對多樣性評 估尚不易達到科學性的精確估算，通常僅 能做理論㆖的分析。 自然界㆗㆒些因素對於昆蟲族群變動 的反映，通常需要相當長久的時間才會穩 定呈現，目前只能靠少許的研究，盡最大 努力做理論㆖的分析推測，此方面亟需建 立㆒套公認可行的制度，以評估基因轉殖 植物對於昆蟲多樣性的影響力。. 粂 全球栽種的基因轉殖作物，以抗蟲為 目㆞的即佔總面積 30%，主要是 Bt 玉米與 Bt 棉花，由於抗蟲物質均是蘇力菌內毒 素，Bt 作物幾乎已經成為抗蟲基因轉殖作 物的代名詞。以往蘇利菌殺蟲劑長期噴施 葉面有使害蟲產生抗性的情形，Bt 抗蟲作 物長期種植也很可能會有此缺點。除蘇力 菌毒蛋白基因外，其他抗蟲基因研究正在 為抗蟲作物開闢新的途徑，期望在各類抗 蟲基因研究㆖的努力與成果，能使抗蟲基 因轉殖植物的發展前途更為寬廣。 由於對環境的重視，用於種植的基因 轉殖植物於實驗室釋出或自國外進口前，. 第3期. 2004. 均需經過環境安全風險評估的程序，我國 在即將公布的「基因轉殖植物隔離田間試 驗管理辦法」㆗，亦有關於環境安全評估 的規定，對於提出評估申請、評估的程序 與方法等，有原則性之規範。 文所述之各項基因轉殖植物對於昆蟲 類可能發生的影響，即是環境風險評估㆗ 的部分項目，是世界各國科學家依據對於 基因轉殖植物對於各類昆蟲可能發生之影 響，曾經做過之各種觀察與試驗。由於環 境風險有㆞域特性，國外資料固然可供參 考，實際進行本㆞評估時，仍當依據「個 案處理」原則，考慮作物之種類、轉殖新 性狀之抗蟲特性、該作物栽植的㆞區的環 境、作物具有的害蟲與㆝敵種類、該作物 與非目標昆蟲之關係等，選擇適當的觀察 項目，對於環境風險的產生機率，加以評 估與判斷。 ㆟類目前有限的知識，對於生態系影 響之長期預測仍有相當困難，因而基因轉 殖植物即使通過評估而釋出種植，其對於 環境生態系之長期影響，仍需要做持續的 追蹤監控，㆒旦發現有不利於環境生態的 情形，立即採取管制或禁止之措施，才可 能使基因轉殖植物對環境產生破壞之風險 降至最低。希望能在獲取現代科技所衍生 利益的同時，盡量避免對環境生態造成任 何負面影響。. 附錄㆒、台灣保育類昆蟲種類及其寄主植物與分布區域 Appendix 1. List of insect taxa of conservation concern in Taiwan and their host plants Name 昆蟲綱（Insecta） 鱗翅目（Lepidoptera） 鳳蝶科（Papilionidae） 寬尾鳳蝶（Agehana maraho (Shiraki & Sonan)）. Host plant. 幼蟲－樟科（Lauraceae）之台灣擦樹 （Sassafras randaiensis） 雌蟲— 馬鞭草科（Verbenaceae） 、安息香科 （Styracaceae）、虎耳草科（Saxifragaceae） 等花蜜.
(17) 抗蟲基因轉殖植物之類別與其對環境㆗昆蟲類之影響. 曙鳳蝶（Atrophaneura horishana (Matsumura)）. 珠光鳳蝶（Troides magellanus Felder & Felder） 黃裳鳳蝶（Troides aeacus kaguya Rothschild） 蛺蝶科（Nymphalidae） 大紫蛺蝶（Sasakia charonda formosana Shirôru） 同翅目（Homoptera） 蟬科（Cicadidae） 台灣爺蟬（Formotosema siebohmi Distant） 白臘蟲科（Fulgoridae） 渡邊氏長吻白臘蟲（Fulgora watanabei (Matsumura) 蜻蛉目（Odonata） 勾蜓科（Cordulegasteridae） 無霸勾蜓（Anotogaster sieboldii (Selys)） 鞘翅目（Coleoptera） 吉㆜蟲科（Buprestidae） 妖艷吉㆜蟲（Buprestis mirabilis Kyrisawva） 叩頭蟲科（Elateridae） 彩虹叩頭蟲（Campsosternus gemma Miwa） 金龜蟲科（Scarabaeidae） 台灣長臂金龜（Cheirotonus macleayi formosanus Ohaus） 鍬形蟲科（Lucanidae） 台灣大鍬形蟲（Dorcus formosanus Miwa） 長角大鍬形蟲（Dorcus schenklingi Möllenkamp） ㆝牛科（Cerambycidae） 霧社血斑㆝牛（Aeolesthes oenochrous (Fairmaire)） 步行蟲科（Carabidae） 台灣食蝸步行蟲（Damaster blaptoides hanae Chu）. 197. 幼蟲－異葉馬兜鈴（Aristolochia heterophylla）及大葉馬兜鈴（A. kaempferi） 雌蟲— 於冇骨消（Sambcus formosana ） 及海州常山（Clerodendrum trichotomum） ㆖訪花 港口馬兜鈴（Aristolochia zollingeriana） 葉異馬兜鈴（Aristolochia heterophylla） 、 港口馬兜鈴（A. zollingeriana） 榆科沙朴（Celtis sinensis）. 未知 幼蟲— 未知 成蟲－大戟科烏朻（Sapium sebiferum）及 白朻（S. discolor）. 未知. 未知，其近似種以松科（Pinaceae）植物為 食 ㆗低海拔闊葉林，餘未知. 未知. 幼蟲於朽木㆗生活 幼蟲於朽木㆗生活. 幼蟲蛀食山櫻花（Prunus campanulata）. 未知.
(18) 198. 植物保護學會會刊. 第 46 卷. 台灣擬食蝸步行蟲（Coptolabrus nankototaijanus Kano） 直翅目（Orthoptera） 螽蟴科（Tettigoniidae） 蘭嶼大葉螽蟴（Phyllophorina kotoshoensis Shiraki）. 竹節蟲目（Phasmida） 竹節蟲科（Phasmidae） 津田氏大頭竹節蟲（Megacrania tsudai Shiraki）. 第3期. 捕食性. 葡萄科（Vitaceae） 、火筒樹科（Leeaceae）、 大戟科（Euphorbiaceae）、茶茱萸科 （Icacinaceae） 、無患子科（Sapindaceae）、 厚殼樹科（Elaeagnaceae）. 林投（Pandanus odoratissimus L. f, var. sinensis）. まノゅ膍 1.. 2.. 3.. 4.. 5.. 崔金杰、夏敬源 。1998。麥套夏播 轉 Bt 基因棉花田主要害蟲及其㆝敵 的發生規律。棉花學報 10：255-262。 崔金杰、夏敬源 。2000。㆒熟轉 Bt 基因棉花田主要害蟲及其㆝敵的發 生規律。植物保護學報 27：141-145。 Adang, M. J., Brody, M. S., Cardineau, G., Eagan, N., Roush, R. T., Shewmaker, C. K., Jones, A., Oakes, J. V., and McBride, K. E. 1993. The reconstruction and expression of a Bacillus thuringiensis cryIIIA gene in protoplasts and potato plants. Plant NOL Biol. 21: 1131-1145. Al-Deeb, M., Wild, G. E., and Higgins, R. A. 2001. No effect of Bacillus thuringiensis corn and Bacillus thuringiensis on the predator Orius insidiosus (Hemiptera: Anthocoridae). Environ. Entomol. 30: 625-629. Altpeter, F., Diaz, I., McAuslane, H., Gaddour, K., Carbonera, P., and Vasil, I. K. 1999. Increased insect resistance in transgenic wheat stably expressing. 2004. 6.. 7.. 8.. 9.. trypsin inhibitor Cme. Mol. Breed. 5: 53-63. Alyokhin, A., Ferro, D. N., Hoy, C. W., and Head, G. 1999. Laboratory assessment of flight activity displayed by Colorado potato beetles fed on transgenic and Cry3a toxin-treated potato foliage. J. Econ. Entomol. 92: 115-120. Armer, A. C., Berry, R. E., and Kogan, M. 2000. Longevity of phytophagous heteropteran predators feeding on transgenic Bt-potato plants. Entomol. Exp. Appl. 95: 329-333. Arpaia, S., De Marzo, L., Di Leo, G. M., Santoro, M. E., Mennella, G., and van Loon, J. J. A. 2000. Feeding behaviour and reproductive biology of Colorado potato beetle adults fed transgenic potatoes expressing the Bacillus thuringiensis Cry3B endotoxin. Entomol. Exp. Appl. 95: 31-37. Ashouri, A., Michaud, D., and Cloutier, C. 2002. Unexpected effects of different potato resistance factors to the Colorado potato beetle on the.
(19) 抗蟲基因轉殖植物之類別與其對環境㆗昆蟲類之影響. 10.. 11.. 12.. 13.. potato aphid. Environ. Entomol. 30: 524-532. Barton, K. A., Whiteley, H. R., and Yang, N. S. 1987. Bacillus thuringiensis δ-endotoxin expressed in transgenic Nicotana tabacum provides resistance to Lepidopteran insects. Plant Physiol. 85: 1103-1109. Bell, H. A., Fitches, E. C., Down, R. E., Marris, G. C., Bell, J., Edwards, J. P., Gatehouse, J. A., and Gatehouse, A. M. R. 1999. The effect of snowdrop lectin (GNA) delivered via artificial diet and transgenic plants on Eulophus pennicornis (Hymenoptera: Eulophidae), a parasitoid of the tomato moth Lacanobia oleracea (Lepidoptera: Noctuidae). J. Insect Physiol. 45: 983-991. Bell, H. A., Fitches, E. C., Marris, G. C., Bell, J., Edwards, J. P., Gatehouse, J. A., and Gatehouse, A. M. R. 2001a. Transgenic GNA wxpressing potato plants augment the beneficial biocontrol of Lacanobia oleracea (Lepidoptera: Noctuidae) by the parasitoid Eulophus penniccornis (Hymenoptera: Eulophidae). Transgenic Res. 10: 35-42. Bell, H. A., Down, E. C., Down, R. E., Ford, L., Marris, G. C., Edwards, J. P., Gatehouse, J. A., and Gatehouse, A. M. R. 2001b. Effect of dietary cowpea trypsin inhibitors on the growth and development of the tomato moth Lacanobia oleracea and on the success of the gregarious ectoparasitoid Eulophus pennicornis. Pest Management Sci. (UK) 57: 57-65.. 199. 14. Bernhard, K., and Utz, R. 1993. Production of Bacillus thuringiensis insecticides for experimental and commercial uses. In: Entwistle P.F. et al. [eds.], Bacillus thuringiensis, An Environmental Biopesticide: Theory and Practice. John Wiley & Sons, UK. 15. Bolin, P. C., Hutchison, W. D., and Andow, D. A.1999. Long-term selection for resistance for Bacillus thuringiensis Cry1Ac endotoxin in a Minnesota population of European corn borer. J. Econ. Entomol. 92: 1021-1030. 16. Boulter, D., Edwards, G. A., Gatehouse, A. M. R., Gatehouse, J. A., and Hilder, V. A. 1990. Additive protective effects of different plant-derived insect resistance genes in transgenic tobacco plants. Crop Prot. 9: 351-354. 17. Brich, A. N. E., Geoghegan, I. E., Majerus, M. E. N., McNicol, J. W., Hackett, C. A., Gatehouse, A. M. R., and Gatehouse, J. A. 1999. Tri-trophic interactions involving pest aphids, predatory 2-spot ladybirds and transgenic potatoes expressing snowdrop lectin for aphid resistance. Mol. Breed. 5: 75-83. 18. Budenberg, W. J. 1990. Honeydew as a contact kairomone for aphid parasitoids. Entomol. Exp. Appl. 55: 139-148. 19. Burgess, E. P. J., Malone, L. A., and Christeller, J. T. 1996. Effects of proteinase inhibitors on the digestive enzymes and survival of honey bees (Apis mellifera). J. Insect Physiol. 42: 823-828..
(20) 200. 植物保護學會會刊. 第 46 卷. 20. Corbin, D. R., Grebenok, R. J., Ohnmeiss, T. E., Greenplate, J. T., and Purcell, J. P. 2001. Expression and chloroplast targeting of cholesterol oxidase in transgenic tobacco plants. Plant Physiol. 126: 1116-1128. 21. Cornell University. 2004. Bt-based insect resistance. Genetically Engineered Organisms. Public Issues Education. www.comm.cornell.edu/gmo/traits/ 22. Cornu, D., Leplé, J. C., Bonadé-Bottino, M., Ross, A., Augustin, S., Delplanque, A., Jouanin, L., and Pilate, G. 1996. Expression of a proteinase inhibitor and a Bacillus δ -endotoxin in thuringiensis transgenic poplars, In: Proceedings IUFRO Meeting on Somatic Cell Genetics and Molecular Genetics of Trees, Kluwer, Dordrecht. pp. 131-136. 23. Couty, A., Vina, G., Clark, S. J., Kaiser, L., Pham, D. M., and Poppy, G. M. 2001. Direct and indirect sublethal effects of Galanthus nivalis agglutinin (GNA) on the development of a potato-aphid parasitoid Aphelinus abdominalis. J. Insect Physiol. 47: 553-561. 24. Crecchio, C., and Stotzky, G. 1998. Insecticidal activity and biodegradation of the toxin from Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki bound to humic acids from soil. Soil Biol. Biochem. 30: 463-470. 25. Czapla, T. H., and Lang, B. A. 1990. Effect of plant lectins on the larval development of European corn borer. 第3期. 26.. 27.. 28.. 29.. 30.. 2004. and southern corn rootworm. J. Econ. Entomol. 83: 480-2485. De Leo, F., Bonade-Bottino, M., Ceco, L. R., Gallerani, R., and Jouanin, L. 2001. Effects of a mustard trypsin inhibitor expressed in different plants on three lepidopteran pests. Insect Biochem. Mol. Biol. (UK) 31: 593-602. Dogan, E. B., Berry, R. E., Reed, G. L., and Rossignol, P. A. 1996. Biological parameters of convergent lady beetle (Coleoptera: Coccinellidae) feeding on aphids (Homoptera: Aphididae) on transgenic potato. J. Econ. Entomol. 89: 1105-1108. Donegan, K. K., Seidler, R. J., Fieland, V. J., Schaller, D. L., Palm, C. J., Ganio, L. M., Cardwell, D. M., and Steinberger, Y. 1997. Decompositiomn of geneticalluy engineered tobacco under field conditions: persistence of the proteinase inhibitor I product5 and effects on soil micrtobial respiration and proptzoa, mne,atode and micrtoarthropod popiloatioms. J. Appl. Ecol. 34: 767-777. Down, R. E., Gatehouse, A. M. R., Hamilton, W. D. O., and Gatehouse, J. A. 1996. Snowdrop lectin inhibits development and decreases fecundity of the glasshouse potato aphid (Aulacorthum solani) when administered in vitro and via transgenic plants both in laboratory and glasshouse trials. J. Insect Physiol. 42: 1035-1045. Duan, X., Li, X., Xue, Q., Abo-El-Saad, M., Xu, D., and Wu,.
(21) 抗蟲基因轉殖植物之類別與其對環境㆗昆蟲類之影響. 31.. 32.. 33.. 34.. 35.. 36.. 37.. 38.. R.1996. Transgenic rice plants harboring an introduced potato proteinase inhibiter II gene are insect resistant. Nat. Biotechnol. 14: 494-498. Edge, J. M., Benedict, J. H., Caroll, J. P., and Redong, H. K. 2001. Bollgard Cotton: An assessment of global economics, environmental, and social benefits. J. Cotton Sci. 5:121-136. EPA (US Environmental Protection Agency). 1996a. Ecological effects test guidelines. Honey bee acute contact toxicity. OPPTS 850.3020. EPA. 1996b. Ecological effects test guidelines. Honey bee toxicity of residues on foliage. OPPTS 850.3030. EPA. 1996c. Microbial pesticide test guidelines. Honey bee testing, tier I. OPPTS 885.4380. EPA. 1999. EPA and USDA position paper on insect resistance management on Bt crops. www.epa.gov/pesticides/biopesticides /otherdocs/bt_position_paper_618.ht m. Ewen, S., and Pustai, A.1999. Effect of diets containing genetically modified potatoes expressing Galanthus nivalis lectin on rat small intestine. Lancet 354 (9187): 1353. Fischhoff, D. A., Bowdish, K. S., Perlak, F. J., Marrone, P. G., McCormick, S. M., Niedermeyer, J. G., Dean, D. A, Kusano-Kretzmer, K., Mayer, E. J. Rochester, D. E., Rogers, S. G., and Fraley, R. T. 1987. Insect tolerant transgenic tomato plants. Bio/Technology 5: 807-813. Fitches, E., Gatehouse, A. M. R., and. 39.. 40.. 41.. 42.. 43.. 201. Gatehouse, J. A. 1997. Effects of snowdrop lectin (GNA) delivered via artificial diet and transgenic plants on the development of tomato moth (Lacanobia oleracea) larvae in laboratory and glasshouse trials. J. Insect Physiol. (UK) 43: 727-739. Fitt, G. P., Mares, C. L., and Llewelly, D. J. 1994. Field evaluation and potential ecological impact of transgenic cottons (Gossypium hirsutum) in Australia. Biocontrol Sci. Technol. 4: 535-548. Flint, H. M., Henneberry, T. J., Wilson, F. D., Holguin, E., Park, N., and Buehler, R. E.1995. The effects of transgenic cotton, Gossypium hirsutum L., containing Bacillus thuringiensis toxin genes for the control of the pink bollworm, Pectinophora gossypiella (Saunders) and other arthropods. Southwest. Entomol. 20: 281-291. Foissac, X., Nguyen, T. L., Christou, P., Gatehouse, A. M. R., and Gatehouse, J. A.2000. Resistance to green leafhopper (Nephotettix virescens) and brown planthopper (Nilaparvata lugens) in transgenic rice expressing snowdrop lectin. J. Insect Physiol. 46: 573-583. Fujimoto, H., Itoh, K.,Yamamoto, M., Kyozuka, J., and Shimamoto, K. 1993. Insect resistant rice generated by introduction of a modified δ -endotoxin gene of Bacillus thuringiensis. Bio/Technology 11: 1151-1155. Gatehouse, A. M., Davison, G. M., Newell, C. A., Merryweather, A.,.
(22) 202. 44.. 45.. 46.. 47.. 48.. 植物保護學會會刊. 第 46 卷. Hamilton, W. D. O., Burgess, E. P. J., Gilbert, R. J. C., and Gatehouse, J. A. 1997. Transgenic potato plants with enhanced resistance to the tomato moth, Lacanobia oleracea: growth room trials. Mol. Breed. 3: 49-63. Gatehouse, A. M., Davison, G. M., Stewart, J. N., Gatehouse, L. N., Kumar, A., Geoghegan, I. E., Birch, A. N. E., and Gatehouse, J. A. 1999a. Concanavalin A inhibits development of tomato moth (hacanobia oleracea) and peach-potato aphid (Myzus persicae) when expressed in transgenic potato plants. Mol. Breed. 5: 153-165. Gatehouse, A. M., Norton, E., Davison, G. M. Babbe, S. M., Newell, C. A., and Gatehouse, J. A. 1999b. Digestive proteolytic activity in larvae of tomato moth, Lacanobia oleracea; effects of plant protease inhibitors in vitro and in vivo. J. Insect Physiol. 45: 545-558. Gianessi, L. P., and Carpenter, J. E. 1999. Agricultural Biotechnology: Insect Benefits. National Center for Food and Agricultural Policy, Washington, DC. www.bio.org/food& ag/ Gongora, C. E., Wang, S., Barbehenn, R. V., and Broadway, R. M. 2001. Chitinolytic enzymes from Streptomyces albidoflavus expressed in tomato plants: effects on Trichoplusia ni. Entomol. Exp. Appl. 99: 193-204. Greenplate, J. T., Corbin, D. R., and Purcell, J. P. 1997. Cholesterol oxidase: potent boll weevil larvicidal. 第3期. 49.. 50.. 51.. 52.. 53.. 54.. 2004. and oostatic agent suitable for transgenic cotton development. Proceedings (Memphis, Tenn.: National Cotton Council of America) 2: 877-880. Greenplate, J. T., Duck, N. B., Pershing, J. P. and Purcell, J. P. 1995. Cholesterol oxidase an oostatic and larvicidal agent active against the cotton boll weevil, Anthonomus grandis. Entomol. Exp. Appl. 74: 253-258. Griffiths, B. C., Geoghegan, I. E. and Robertson, W. M. 2000. Testing genetically engineered potato, producing the lectins GNA and Con A, on non-target soil organisms and processes. J. Applied Ecol. 37: 159-170. Grossi de Sa, Mirkov, M. F., Ishimoto, T. E., Colucci, G., Cardona, C., and Chrispeels. M. J. 1997. Molecular characterization of a bean α-amylase inhibitor that inhibits theα-amylase of the Mexican bean weevil Zabrotes subfaociatus. Planta 203: 295-303. Habibi, J., Backus, E. A., and Czapla, T. H. 1992. Plant lectins effect survival of potato leafhopper. J. Econ. Entomol. 86: 945-951. Hamelryck, T. W., Poortmans, F., Goossens, A., Angenon, G., van Montagu, M., Wyns, L., and Loris, R. 1996. Crystal structure of Arcelin-5, a lectin-like defense protein form Phaseolus vulgaris. J. Biol. Chem. 271: 32796-32802. Hardee, D. D., and Bryan, W. W. 1997. Influence of Bacillus thuringiensistransgenic and nectariless cotton on.
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