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《哈尔滨师范大学》 2017年
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东华北及黄淮海玉米区Bt蛋白降解规律及其对土壤动物的影响

姜莹  
【摘要】:转Bt基因作物产业在世界范围内取得重大成功,其外源基因产生的Bt蛋白是否会在土壤生态系统中积累,进而是否具有环境风险,受到广泛关注。土壤动物作为维系土壤生态系统稳定的重要组成部分,其是否受到土壤中Bt蛋白的影响,成为转Bt基因作物环境安全评价的重要内容。本研究立足于我国两大玉米产区——东华北春玉米区和黄淮海夏玉米区,选取我国自主研发,最具推广应用前景的转cry1Ac基因抗虫玉米Bt-799和转cry1Ie基因抗虫玉米IE09S034,综合利用半自然模拟(残体分解袋法)和田间原位调查的方法,系统研究Bt-cry1Ac蛋白降解规律及两种转基因玉米对土壤动物的影响,为其未来的推广积累安全数据。主要研究结论如下:1、东华北及黄淮海玉米区Bt-cry1Ac蛋白降解规律选取转cry1Ac基因抗虫玉米Bt-799为试验材料,于2015年11月—2016年8月期间采用半自然生态模拟(残体分解袋法)和ELISA定量法在吉林省公主岭市、北京市上庄镇和河南省新乡市平原新区试验点开展研究。结果表明,吉林省公主岭市、北京市上庄镇和河南省新乡市平原新区三地Bt-cry1Ac蛋白降解趋势一致,试验材料在2015年11月—2016年5月期间分别降解了原始含量的95.28%、97.53%和97.96%,至8月份取样结束时,仅有吉林省公主岭市含有原始含量的0.56%未降解。试验结果初步表明,头茬作物中含有的Bt-cry1Ac蛋白在第二年春播时不会在土壤中富集。2、转Bt基因玉米种植期对原位土壤动物群落影响选取转cry1Ac基因抗虫玉米Bt-799及其非转基因对照郑58为试验材料,于2015年5月—10月综合运用手捡法、干漏斗法和巴氏罐诱捕法3种方法进行田间土壤动物原位调查。结果表明,3种调查方法下转cry1Ac基因抗虫玉米Bt-799玉米田及其对照玉米田内土壤动物在发生种类和数量方面均无显著差异,群落结构特征参数总体变化趋势一致,并且在各时期内群落结构特征参数间均无显著差异。综上3种研究方法所得数据,可以初步证明转cry1Ac基因抗虫玉米Bt-799种植期对原位土壤动物群落无显著影响。3、转Bt基因玉米残体对土壤动物群落的影响(1)转cry1Ac基因抗虫玉米Bt-799残体对土壤动物群落的影响选取转cry1Ac基因抗虫玉米Bt-799及其非转基因对照郑58为试验材料,于2015年11月—2016年8月期间采用半自然生态模拟(残体分解袋法)开展研究。在吉林省公主岭市试验点和河南省新乡市平原新区试验点,研究皆表明,转cry1Ac基因玉米田及其对照玉米田间土壤动物发生种类和数量均无显著差异,土壤动物群落结构特征参数总体变化趋势一致,采用单因素方差法分析时发现个别月份部分群落结构指数间存在差异显著性,利用重复方差法进行整体分析,各特征参数间未发现显著性差异。在北京市上庄镇试验点,研究表明,转cry1Ac基因玉米田及其对照玉米田间仅有蜱螨目数量存在显著性差异,土壤动物群落结构特征参数总体变化趋势一致,采用单因素方差法分析时发现个别月份部分群落结构指数间存在差异显著性,利用重复方差法进行整体分析发现,对照玉米田间土壤动物个体数显著高于转cry1Ac基因玉米田间土壤动物个体数(P0.05)。由于本数据只是在一年研究内得到的结果,未来还需要进行长期多点监测。(2)转cry1Ie基因抗虫玉米IE09S034残体对土壤动物群落的影响选取转cry1Ie基因抗虫玉米IE09S034及其非转基因对照综31为试验材料,于2015年11月—2016年8月期间采用半自然生态模拟(残体分解袋法)开展研究。在吉林省公主岭市试验点,研究表明,转cry1Ie基因玉米田及其对照玉米田间土壤动物发生种类和数量均无显著性差异,土壤动物群落结构特征参数总体变化趋势一致,采用单因素方差法和重复方差法对群落结构特征参数进行分析均未发现显著性差异。在北京市海淀区试验点和山东省济南市龙山办事处试验点,,研究皆表明,转cry1Ie基因玉米田及其对照玉米田间土壤动物发生种类和数量均无显著性差异,土壤动物群落结构特征参数总体变化趋势一致,采用单因素方差法分析发现个别月份部分群落结构指数间存在差异显著性,采用重复方差法进行整体分析,各特征参数间未发现显著性差异。综上研究结果初步表明,转cry1Ac基因抗虫玉米Bt-799,转cry1Ie基因抗虫玉米IE09S034残体对土壤动物群落均无显著影响。
【学位授予单位】:哈尔滨师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:S513;S154

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