转双抗虫基因741杨林土壤生物群落研究

【摘要】：转基因作物对土壤生态系统的影响是继其与近源物种基因流、对非目标生物影响和目标害虫抗性问题之后的又一个热点问题，是当前转基因作物生态风险评价的重要内容之一。本研究以转双抗虫基因741杨高抗(Pb11、Pb29、Pb3)和中抗(Pb17、Pb12)不同株系及未转基因的对照杨为植物材料，对不同抗性品系741杨根际微域土壤中节肢动物群落、微生物各类群数量、及土壤线虫的数量进行了系统的调查研究；同时，对各株系杨树凋落物的分解及其对周围环境中节肢动物、微生物和线虫的影响作了系统调查；另外，对转基因741杨的高抗株系、中抗株系叶片中毒蛋白的含量作了ELISA法检测和室内生物学测定。研究结果如下： (1)转双抗虫基因741杨林根际微域土壤中节肢动物群落类群数量没有明显增加，但个体数量显著增加，主要表现在群落的优势类群数量明显增多；群落特征参数中的多样性指数和均匀度指数减小，优势集中性指数增大；根际微域土壤节肢动物的数量动态没显著变化。转双抗虫基因741杨林根际微域土壤微生物区系的分布与对照杨一致，仍然是细菌数量最多，放线菌次之，真菌最少；高抗株系根际微域土壤微生物的数量明显增多，中抗株系根际微域土壤微生物数量明显减少。而转基因741杨根际微域土壤中线虫数量与对照相比无明显的变化规律。 (2)转双抗虫基因741杨凋落物中节肢动物数量及数量动态均无显著变化，凋落物周围土壤节肢动物的个体数量显著增多，但节肢动物群落特征参数中的多样性指数和均匀性指数均明显减小，优势集中性指数均增加。转基因741杨凋落物周围土壤微生物的数量和土壤线虫的数量均明显减少。而转基因741杨的凋落物在取样初期的分解速率明显高于未转基因的对照杨，随着分解时间的延长，速率趋于一致，可见土壤节肢动物在凋落物的分解中起了较重要的作用。 (3)转基因741杨高抗株系叶片中毒蛋白的含量明显高于中抗，同一株系叶片中毒蛋白含量随展叶时间而增多，这与室内生物测定结果一致，未转基因的对照杨叶片中未检测到毒蛋白。可见，叶片中毒蛋白的含量是决定取食叶片后昆虫死亡率的主要因素。