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转Bar基因小麦根际微生物区系分析及风险性评价

曹珂珂  
【摘要】: Bar基因是从土壤吸水链霉菌(Streptomyce hygroscopicus)中分离出来的,它编码膦丝菌素乙酰转移酶(phosphinithricin acetlyltransferase, PAT),对草丁膦有很高的专一性,转Bar基因小麦具有抗除草剂的作用。根际是微生物发育的一个特殊生境,不同植物甚至同一植物在不同的生育期,其根系分泌物都会不同,而植物对根际微生物的影响主要是通过根系分泌物。根际微生物参与土壤有机质的分解、腐殖质的形成、养分的转化和循环等多种土壤生理生化过程。微生物产生的酶可以分解、矿化土壤中的有机物质,增加土壤中的有效养分,提高植物对养分的吸收,促进植物的生长,而植物的旺盛生长又可以促进根系分泌物的大量增加。因此,分析比较转基因植物对根际微生物的影响,可以判断和评价转基因植物对土壤微环境的影响。 试验采用室内盆栽的方法,以转Bar基因小麦和普通小麦为试验材料,在小麦不同生长发育时期对其根际微生物的数量和种类进行分离、鉴定。结果表明: (1)转Bar基因小麦和对照小麦根际微生物数量的变化随小麦生长发育时期而变化。小麦在营养生长阶段,随着其生长发育的进行,根际微生物的数量逐渐增多;随着小麦进入生殖生长阶段,从抽穗期开始由于根系的衰老及分泌物的减少.,根际微生物的活动逐渐下降,数量也相对减少。转Bar基因小麦根际细菌的数量与对照小麦在拔节期后差异极显著(P0.01);而转Bar基因小麦根际放线菌的数量与对照小麦差异不明显(P0.05);从孕穗期开始,转Bar基因小麦的根际真菌数量与对照小麦差异极显著(P0.01)。 (2)转Bar基因小麦根际细菌有芽孢杆菌属(Bacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas)、土壤杆菌属(Agrobacterium)、产碱杆菌属(Alcaligenes)、纤维单胞菌属(Cellulomonas)、固氮菌属(Azotobacter)、微球菌属(Micrococcus)、黄杆菌属(Flavobacterium)和短小杆菌属(Curtobacterium);转Bar基因小麦根际细菌的主要类群为假单胞菌属(Pseudomonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)、土壤杆菌属(Agrobacterium)等;转Bar基因小麦与对照小麦根际细菌的主要类群差别不大。 (3)转Bar基因小麦根际放线菌有链霉菌属(Sterptomyces)的白色系列、灰色系列、绿色系列、金色系列、红色系列和诺卡氏菌属(Nocardia);转Bar基因小麦根际放线菌的主要类群为链霉菌属的灰色系列、白色系列、绿色系列和金色系列;转Bar基因小麦与对照小麦根际放线菌的主要类群差别不大。 (4)转Bar基因小麦根际真菌有青霉属(Penicillium)、粘帚霉属(Gliocladium)、曲霉属(Aspergillus)、根霉属(Rhizopus)、木霉属(Trichoderma)、交链孢霉属(Alternaria)、镰刀霉属(Fusarium)、头孢霉属(Cephalosporium)等;转Bar基因小麦根际真菌的主要类群为青霉属(Penicillium)、曲霉属(Aspergillus)、根霉属(Rhizopus)、木霉属(Trichoderma)等;转Bar基因小麦与对照小麦根际真菌的主要类群差别不大。 (5)转Bar基因小麦根际微生物的种类在不同生育期虽然发生一定的变化,但不及根际微生物的数量变化显著,并在主要类群上差别不大。拔节期前,转Bar基因小麦的根际细菌种类较对照小麦少,而在拔节期后,转Bar基因小麦的根际细菌种类则比对照小麦多。转Bar基因小麦的根际真菌种类在小麦的各个生育期均较对照小麦多。


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