绿豆Vigna radiata(L.)是我国栽培面积较大的食用豆类作物,但由于绿豆象Callosobruchus chinensis(L.)的为害,严重影响了绿豆的产量和品质。传统的物理和化学防治方法,不但增加了绿豆的生产成本且对人畜健康及生存环境带来了影响。利用绿豆抗虫品种控制绿豆象的为害是最经济、有效的防治手段。目前,有关抗虫绿豆的抗豆象机制及安全性评价还未见报道。为此,本研究以不同绿豆品种为试验材料,进行了抗绿豆象绿豆品种的筛选及绿豆象取食抗虫绿豆后体内消化酶、保护酶和解毒酶活性变化的研究;采用蛋白质双向电泳和质谱鉴定技术,进行了抗、感虫绿豆不同品种蛋白质差异表达的研究,并进行了抗虫绿豆对小鼠的亚慢性毒理学试验。旨在明确抗虫绿豆抗绿豆象的生理生化机制及安全性,以期为绿豆抗虫成分的挖掘和利用提供理论依据。研究结果如下:1、绿豆不同品种对绿豆象的抗性试验表明:13个参试品种中B18、B20、B23、B27、A22和晋绿7号6个品种为高抗型绿豆,受害率低于10%,其余7个品种受害率均在90%以上属高感型绿豆;抗、感绿豆品种间绿豆象卵的孵化率没有显著性差异;取食抗虫绿豆晋绿7号的绿豆象幼虫体重、雌、雄成虫体重及成虫羽化率分别是取食感虫绿豆维绿2117的0.69、0.69、0.71及0.14倍;同一品种去皮绿豆与带皮绿豆对绿豆象卵的孵化、成虫羽化率及种子受害率等指标均无显著性差异;人工绿豆结果显示,随抗虫绿豆蛋白比例含量的增加,成虫羽化率逐渐降低,但不随淀粉比例的增加而变化。2、绿豆象幼虫体内酶活性测定表明:取食抗虫绿豆晋绿7号8～16d的绿豆象幼虫中肠总蛋白酶、α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶活性均显著低于对照;保护酶超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶与解毒酶羧酸酯酶和谷胱甘肽-s-转移酶活性在绿豆象幼虫取食8～12d时均显著高于对照,但取食14～16 d时,2种解毒酶活性与对照差异不显著。表明抗虫绿豆可抑制绿豆象幼虫中肠消化酶活性,激活其体内保护酶和解毒酶活性,从而使绿豆象幼虫不能正常生长发育。3、抗、感绿豆蛋白的2-DE图谱比较发现,抗虫绿豆差异蛋白表达量比感虫绿豆高2.5倍的点共有15个。质谱鉴定结果显示,15个差异蛋白位点中有6个蛋白点通过数据库得到了成功鉴定,分别为8S球蛋白的α亚型和β亚型,核酮糖1,5--二磷酸羧化酶/加氧酶(RuBis CO)亚基结合蛋白和合成淀粉酶抑制剂及胰蛋白酶抑制剂的前体多肽链,这2种抑制剂分别对昆虫体内淀粉酶和蛋白酶有抑制作用。还有2个未知蛋白,其功能还不清楚。另外7个蛋白点在UniProt数据库中没有得到验证。4、抗虫绿豆晋绿7号对小鼠的安全性评价表明:以不同比例的抗绿豆象绿豆作为小鼠饲料,在为期60 d的试验中不仅从外观上看小鼠未发现任何不健康的性状,而且对小鼠的血生化指标及器官发育均无显著影响;器官显微切片结构病理观察与对照组相比无明显异常病变;对小鼠肝脏、肾脏致癌、凋亡相关基因的检测,也未发现突变位点。抗虫绿豆晋绿7号可通过抑制绿豆象幼虫中肠消化酶活性而影响绿豆象幼虫的正常生长发育,但其对小鼠是非常安全的,这将为抗虫绿豆抗虫机制的研究提供理论基础,为抗虫绿豆晋绿7号的食用安全性和商业前景提供参考依据。