收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

转Bt基因水稻对土壤微生物可培养类群的影响

王洪兴  
【摘要】: 高产优质、抗逆性强的转基因作物的育成和应用是提高农作物产量和品质的重要途径。随着大量转基因作物在农业生态系统中释放,转基因作物的食物安全和生态安全问题 (如转基因漂移导致的遗传污染、转基因的非靶标效应、抗病虫性衰退、生物多样性下降、碳氮磷元素循环发生变化等) 也越来越引起人们的重视。土壤生态系统是整个生态系统的重要组成部分,土壤生物尤其是土壤微生物多样性与活性的保持是农业生态系统健康和稳定的基础。植物根系分泌物及存留于土壤中的作物残茬 (秸秆还田等) 其分解过程和产物都会影响到土壤微生物的增殖和代谢。研究转基因作物对土壤微生物群落结构及功能类群活性的影响是转基因作物生态风险评估的重要内容。 本研究以高抗螟虫、已批准环境释放的转Bt基因(CrylAb)水稻(克螟稻)及其亲本(非转Bt基因水稻)为材料,研究了转Bt基因水稻生育期内及秸秆降解过程中根际土壤微生物和根际土壤理化性质的变化趋势,测定了水稻生育期内CrylAb的表达、根系分泌及其在土壤中的残留规律,测定了秸秆降解过程中Bt蛋白的降解变化、秸秆降解速率和秸秆养分含量的变化等内容。主要结果如下: (1)Bt蛋白的表达与行为 生育期内转Bt基因水稻植株地上部分Bt蛋白表达量远高于根系Bt蛋白表达量,植株根系Bt蛋白含量仅为地上部分含量的10%~25%,且地上部分植株Bt蛋白含量随生育进程有逐渐上升的趋势,而根系中的含量变化不大,一直保持较低的水平。植株地上部Bt蛋白平均含量为5.35μg/g,根系为0.82μg/g。根系Bt蛋白泌出量抽穗初期最高,每丛水稻根系分泌物中Bt蛋白总量为48.02ng/d,成熟期最低,为1.66ng/d。根际土去除水稻毛细根后检测不到Bt蛋白,生物检测表明根际土和根际土提取液喂养棉铃虫对其幼虫死亡率没有影响,表明转基因水稻生育期内Bt蛋白很少通过根系分泌物进入根际土壤,在土壤中几乎没有积累。 无论是培养条件下秸秆降解试验还是田间条件下秸秆降解试验,Bt蛋白在土壤中的降解趋势均表现为在降解初期(大约3周内)降解迅速,浓度降低很快,随后降解速度变缓并在一个较长时间内保持一个较低浓度,120天后在土壤中检测不到Bt蛋白的存在。 (2)Bt水稻生育期根际微生态环境的特点 水稻生育期间根际土壤pH呈下降趋势,土壤全氮、按态氮、速效磷含量变 化不明显,速效钾含量略呈下降趋势,Bt水稻与非Bt水稻之间没有显著差异。 转基因水稻对根际土壤有机质及其组分腐殖质、胡敏素、胡敏酸、富啡酸也没有 显著影响。 、在水稻生育期间,转Bt基因与非转Bt基因水稻根际土壤的细菌、真菌数量 存在显著差异,其中非Bt水稻(亲本)根际土壤细菌菌落数量显著高于Bt水稻 根际土壤细菌数量(po,05),而Bt水稻根际的真菌数量则显著高于非Bt水稻 根际的真菌数量(P0.05),转Bt基因水稻对放线菌的菌落数量、对转磷微生物 的转磷活性均没有显著影响,对反硝化细菌的活性有一定抑制作用。 (3)秸秆降解过程中微生物的变化趋势和养分动态 培养条件和田间条件下秸秆降解试验结果表明,无论是转基因处理还是非转 基因处理,土壤微生物的菌落数量都显著高于不加秸秆的对照。秸秆降解过程中 转基因水稻秸秆处理细菌数量明显低于非转基因水稻秸秆处理(p0.05),而转 基因秸秆处理真菌数量则极显著高于非转基因秸秆处理(p0.01)。秸秆降解试 验中所表现出来的细菌、真菌数量的特征同生育期内观察到的结果一致,说明了 转Bt基因水稻可能利于真菌的增殖而不利于细菌的增殖。Bt水稻秸秆降解对放 线菌及转磷微生物的转磷活性没有显著影响,对反硝化细菌的活性有一定抑制作 用但影响规律不明显。 秸秆降解试验中对照土壤(无秸秆)氮磷钾有效养分的含量均显著低于有水 稻秸秆(Bt水稻秸秆或非Bt水稻秸秆)埋入处理的土壤,无论是Bt水稻还是 非Bt水稻,其秸秆降解都使土壤养分含量增加。秸秆降解过程中土壤全氮、速 效氮、有机质的含量在转基因水稻与非转基因水稻两种秸秆处理之间没有显著的 差异,而速效磷、速效钾含量的变化趋势在两种不同条件下秸秆降解试验中表现 不同。Bt水稻秸秆和非Bt水稻秸秆的降解速率及秸秆养分全氮全磷全钾的降解 变化情况没有明显差异。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张成娥,陈小莉,郑粉莉;子午岭林区不同环境土壤微生物生物量与肥力关系研究[J];生态学报;1998年02期
2 潘维旺,李景英,周启水,阮若江;土壤微生物与森林环境因子关系初探[J];南昌水专学报;1998年04期
3 赵吉,廖仰南,张桂枝,邵玉琴;草原生态系统的土壤微生物生态[J];中国草地;1999年03期
4 焦晓丹,吴凤芝;土壤微生物多样性研究方法的进展[J];土壤通报;2004年06期
5 杨青华,韩锦峰;棉田不同覆盖方式对土壤微生物和酶活性的影响[J];土壤学报;2005年02期
6 范玉贞;;衡水湖湿地土壤微生物研究[J];安徽农业科学;2010年25期
7 张涛;李培学;戴慧堂;哈登龙;单燕祥;;荧光显微技术在土壤微生物可视化研究中的应用[J];安徽农业科学;2011年02期
8 刘守初;;谈谈夏季积肥[J];农业科学通讯;1956年05期
9 臧双;马尔德教授来华讲学[J];土壤;1980年05期
10 曹文藻;;免耕法与传统耕作法对土壤微生物的影响[J];耕作与栽培;1982年05期
11 陈钦耀;;土壤的净化功能及其利用[J];环境与可持续发展;1988年06期
12 杨靖春,倪平,祖元刚,祝廷成,王大珍;东北羊草草原土壤微生物呼吸速率的研究[J];生态学报;1989年02期
13 宋漳,江英成,黄天章;杉木感染根线虫病后林地土壤微生物及生化活性的研究——(Ⅰ)土壤微生物及微生物活性[J];福建林学院学报;1993年03期
14 何光训;杉木连栽林地土壤酚类物质降解受阻的内外因[J];浙江林学院学报;1995年04期
15 朱鲁生,张玉凤,樊德方;辛硫磷甲氰菊酯及其混剂对土壤微生物的影响研究[J];农业环境保护;1999年01期
16 张乃明,董艳;施肥与设施栽培措施对土壤微生物区系的影响[J];生态环境;2004年01期
17 徐晓宇,闵航,刘和,王远鹏;土壤微生物总DNA提取方法的比较[J];农业生物技术学报;2005年03期
18 邵继海,何绍江,冯新梅;四种土壤微生物总DNA的纯化方法的比较[J];微生物学杂志;2005年03期
19 盛下放,曹广祥,何琳燕,殷永娴;NMF菌群腐熟牛粪对植物病害及土壤微生物的影响[J];农业环境科学学报;2005年05期
20 孙英健,刁晓平,沈建忠;阿维菌素B_(1a)对土壤微生物和蚯蚓的影响[J];应用生态学报;2005年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨子山;;Bt棉花对土壤微生物的安全性评价进展[A];中国棉花学会2011年年会论文汇编[C];2011年
2 郑雪芳;刘波;蓝江林;朱育菁;车建美;苏明星;;植物疫苗植物疫苗无致病力青枯雷尔氏菌胁迫对烟草根系土壤微生物脂肪酸生态学特性的影响[A];第三届全国微生物资源学术暨国家微生物资源平台运行服务研讨会会议论文摘要集[C];2011年
3 宗美娟;张明才;宋百敏;王仁卿;;黄河三角洲柽柳群落土壤微生物多样性[A];生物多样性保护与区域可持续发展——第四届全国生物多样性保护与持续利用研讨会论文集[C];2000年
4 黄可辉;黄振;沈荔花;郭琼霞;;两种一枝黄花属植物对土壤微生物的影响比较[A];中国第三届植物化感作用学术研讨会、第八届全国杂草科学大会、联合国粮农组织——中国“水稻化感作用论坛”论文摘要集[C];2007年
5 查轩;黄少燕;;亚热带不同人工林地土壤微生物分布特征研究[A];生态学与全面·协调·可持续发展——中国生态学会第七届全国会员代表大会论文摘要荟萃[C];2004年
6 黄进勇;周伟;;农田土壤微生物多样性的影响因素及效应[A];生态学与全面·协调·可持续发展——中国生态学会第七届全国会员代表大会论文摘要荟萃[C];2004年
7 郑世学;喻子牛;姚俊;;微量热技术在土壤微生物代谢活动研究中的应用[A];中国微生物学会《第二届全国农业微生物研究及产业化研讨会》和《第十一届全国杀虫微生物学术研讨会》暨《湖北省暨武汉市微生物学会和内蒙古微生物学会2008年会》论文摘要[C];2008年
8 彭仁;邱业先;汪金莲;;土壤微生物脲酶研究[A];中国生物化学与分子生物学会第八届会员代表大会暨全国学术会议论文摘要集[C];2001年
9 刘晓;宋世威;徐凤杰;王加强;陈日远;孙玉行;李康仁;;“美亚”微生物土壤改良剂在叶菜生产上的应用研究—对土壤微生物特性的影响[A];科技与创新——广东园艺科技论文集(广东省园艺学会第九次会员大会暨学术研讨会论文集)[C];2010年
10 杨倩;王先之;沈禹颖;南志标;;黄土高原保护性耕作下麦田土壤微生物群落功能多样性特征[A];第八届博士生学术年会论文摘要集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 金裕华;武夷山不同海拔土壤微生物多样性的变化特征[D];南京林业大学;2012年
2 姜海燕;大兴安岭兴安落叶松林土壤微生物与土壤酶活性研究[D];内蒙古农业大学;2010年
3 张静;扎龙湿地草甸土壤微生物与土壤昆虫群落及其相关性研究[D];东北林业大学;2013年
4 焦志华;再生水灌溉对植物生长及土壤微生物生态系统的影响研究[D];中国矿业大学(北京);2010年
5 应益昕;人参连作对土壤微生物群落的影响研究[D];北京协和医学院;2013年
6 陈汝;苹果园土壤微生物多样性及酵母菌新种研究[D];山东农业大学;2012年
7 田亚玲;银杏和茶树复合经营系统生理生态效应研究[D];南京林业大学;2012年
8 刘秉儒;红砂植被恢复期间群落结构、土壤微生物和养分特性动态及其相互关系的研究[D];兰州大学;2009年
9 王轶;长期施肥对温室和大田土壤微生物的影响[D];中国农业大学;2014年
10 李玥;上海市沿海防护林土壤生物活性与防风效能研究[D];南京林业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋培勇;贵州不同生境土壤中微生物结构的差异[D];西南师范大学;2004年
2 徐微;松嫩羊草草地放牧梯度上土壤微生物和根系分泌物的初步研究[D];东北师范大学;2005年
3 李智卫;海藻对不同促生菌生长的影响及应用[D];山东农业大学;2010年
4 胡竞辉;梨园间作芳香植物对土壤微生物、土壤酶活性与土壤养分的影响[D];北京农学院;2010年
5 刘娜;黄瓜不同发育期土壤微生物分子生态研究[D];河南农业大学;2004年
6 娄鑫;阔叶红松林演替过程中土壤微生物变化研究[D];东北林业大学;2010年
7 董斌;Bt水稻种植及秸秆还田对土壤酶、呼吸活性及土壤微生物功能和结构多样性的影响[D];浙江大学;2011年
8 高雪峰;内蒙古短花针茅草原不同放牧强度下土壤主要微生物类群、酶及养分的动态变化研究[D];内蒙古师范大学;2005年
9 董晓伟;牡蛎壳土壤调理剂对大棚土壤理化、生物性状影响的研究[D];中国海洋大学;2004年
10 王利静;石灰氮对草莓再植病害病原菌的抑制作用研究[D];河北农业大学;2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 实习生 程凤;土壤微生物或加速全球变暖[N];科技日报;2011年
2 香红星;走进微生物世界让这个“小精灵”为你增效[N];中国畜牧兽医报;2006年
3 记者 周昆;外国专家破解“疏水”奥秘[N];中国花卉报;2009年
4 吴泽志;大棚西红柿肥料该咋施[N];农民日报;2010年
5 吉林农业大学菌物研究所 刘振钦长春市食用菌研究会 李宏伟 王建全 沈红 苏占锋;畜禽育生菌发酵床养猪的应用[N];中国畜牧兽医报;2007年
6 王小波;几种化肥要巧施[N];湖南科技报;2009年
7 邓媛雯;农业废弃物变成生态有机肥[N];深圳特区报;2006年
8 ;王克强:利用发酵床养猪有啥好处[N];吉林农村报;2008年
9 冯国明;秸秆还田方式的选择必须因地制宜[N];中华合作时报;2009年
10 许琦敏;邓子新:抗生素的基因“裁缝”[N];市场报;2006年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978