富含硫氨基酸转基因大豆对根际土壤有机元素含量和微生物群落多样性的影响

为揭示种植富含硫氨基酸的转基因大豆对土壤生态系统的影响,在网室栽培条件下,测定了成熟期根际土的有机元素含量,并利用Biolog ECO/GN/GP/FF系统分析了种植转基因大豆(A组:受体为南农88-1,3个转基因株系为OE-8,OE-7和RNAi-3;B组:受体为N2899,3个转基因株系为Gagal 17-4,Gagal 21-8和Gagal 57)对土壤微生物活性和群落功能多样性的影响。结果表明:种植2组转基因大豆后土壤硫元素与各自受体相比均极显著下降(P<0.01),A组中3个转基因大豆株系的每孔颜色平均变化率(Average well color development,AWCD)表征的土壤微生物活性和McIntosh等多样性指数均低于对照,其中,3个转基因大豆株系根际土革兰氏阴性菌的AWCD值极显著低于对照(P<0.01),革兰氏阳性菌的AWCD值和McIntosh指数均显著低于对照(P<0.05);转基因品系OE-8根际土真菌的McIntosh指数也极显著低于对照(P<0.01)。B组中转基因品系Gaga1 17-4和Gaga1 21-8的革兰氏阳性菌AWCD值显著高于对照,而Gagal 57的革兰氏阳性菌AWCD值显著低于对照(P<0.05)。转基因大豆根际土壤微生物在Bi-olog生态板上与对照组相比没有显著差异。因此,试验所用转基因大豆能够显著影响土壤革兰氏阴性菌和阳性菌的活性以及革兰氏阳性菌与真菌的群落多样性,且这种影响与受体品种的基因型有关。     

转无机焦磷酸化酶基因甘蔗对根际土壤微生物群落多样性的影响

应用Biolog Eco微平板法研究了转无机焦磷酸化酶基因甘蔗对根际土壤微生物多样性的影响.结果表明:转基因甘蔗根际土壤微生物利用单一碳源能力(A WCD)在整个培养过程都显著高于非转基因甘蔗的根际土壤微生物；转基因甘蔗和非转基因甘蔗根际土壤样品的Simpson指数(I/D,优势度)、Shannon-Wiener指数(H,物种丰富度)、Mclntosh指数(U,物种均一性)均存在差异,其中转基因甘蔗根际土壤微生物的Simpson指数、Mclntosh指数均显著高于非转基因甘蔗土壤微生物;主成分分析也表明转基因甘蔗与非转基因甘蔗土壤微生物对不同的碳源有特异利用,起分异作用的主要碳源是糖类,其次是脂肪酸和脂类.表明转基因甘蔗根系在生长期可能诱导了具有某些特定生理特征的微生物群落的发展,因此改变了土壤微生物群落的功能多样性,总体表现较高的活性.     

转ScMV-CP基因甘蔗对土壤微生物的影响

通过盆栽、田间种植及人工残体掩埋,利用BIOLOG EcoplateTM微平板(BIOLOG Inc., USA)结合微生物的平板培养及相关的土壤酶活性分析研究了转ScMV-CP基因甘蔗对根际土壤微生物的影响.结果表明:在盆栽和田间种植时,转基因甘蔗根际土壤的细菌总数增加,但差异不明显.转基因甘蔗对根际土壤放线菌总数没有影响,但显著提高了根际土壤真菌总数.在转基因甘蔗根际土壤中的脲酶活性显著比非转基因甘蔗的高;土壤蔗糖酶的活性比对照的低,但差异不显著.转基因甘蔗对磷酸单脂酶的活性影响很小.转基因甘蔗残体掩埋对土壤微生物和土壤酶活性没有影响;BIOLOG Ecoplate接种96h后土壤微生物多样性指数分析显示,除了在田间种植时,转基因甘蔗根际细菌生理群分布的均匀度显著下降(p<0.01)外,土壤微生物的Simpson指数(D')、Shannon-Wiener指数(H')、Mclntosh指数(DMc)等多样性指数均差异不明显.初步研究结果表明,转基因甘蔗对土壤微生物的数量和均匀度有一定影响,但对其活性和多样性则影响不明显.     

不同饼肥碳氮比发酵液对香蕉枯萎病及土壤微生物群落功能多样性的影响

为探明3种饼肥不同碳氮比发酵液对香蕉枯萎病及土壤微生物群落功能多样性的影响,室内盆栽条件下,研究了菜籽饼、豆饼和花生饼3种饼肥的不同碳氮比发酵液对香蕉枯萎病的防控效果,并采用Biolog微平板技术和T-RFLP方法分别研究了不同处理土壤微生物群落多样性和优势种群的差异。结果表明,施用饼肥发酵液能显著降低土壤尖孢镰刀菌数量;在香蕉移栽60 d时,C/N为25∶1的菜籽饼和豆饼发酵处理的防病效果分别为67.25%和66.51%,显著高于相同碳氮比的花生饼发酵处理;Biolog结果显示,3种饼肥发酵处理的根际土壤微生物群落AWCD均表现为:CK15∶1(C/N)20∶1(C/N)25∶1(C/N),Mc Intosh指数随碳氮比的增加而显著降低;PCA分析表明,3种饼肥的25∶1(C/N)发酵液处理的土壤微生物群落碳源利用能力相近,且均与对照处理明显不同。分析优势种群发现,对尖孢镰刀菌具有拮抗作用的芽胞菌和链霉菌等普遍存在于发酵液处理中,且防病效果越佳的处理,所含有的微生物优势种群的多样性越明显。菜籽饼发酵液C/N为15∶1~25∶1时,防病效果无显著差异,豆饼和花生饼发酵液的最佳C/N为25∶1;施用饼肥发酵液可以促进植株生长,降低枯萎病病情指数,改善土壤微生物功能多样性。     

橡胶树红根病患病与健康植株根际土壤微生物结构及多样性分析

为探究红根病对橡胶树根际土壤微生物多样性的影响,分别以患红根病和健康橡胶树根际土壤为研究对象,采用Illumina MiSeq高通量测序,分析了样本间的微生物群落结构和组成差异;同时测定根际土壤理化性质,分析其与土壤微生物群落的相关性。结果表明：患红根病橡胶树根际土壤真菌多样性显著降低,OTU数量和Alpha多样性指数均低于健康橡胶树根际土壤;患病植株根际土壤细菌多样性略高于健康植株根际土壤;患病植株根际土壤中真菌的群落结构发生明显改变,细菌群落结构变化较小;在属水平上,共检测出289类土壤真菌、525类土壤细菌,病原菌Ganoderma在患病植株根际土壤中相对丰度高达31.32%,在健康植株根际土壤中未检测到;有机质、有效磷、速效钾含量和pH在健康植株根际土壤中含量高,碱解氮在患病植株根际土壤中含量高;相关分析结果显示,Ganoderma丰度与土壤有机质含量和pH呈显著负相关。该结果为揭示红根病发生的根际微生态机制及研发红根病综合防控技术提供理论参考。     

南繁条件下转基因棉花对根际土壤微生物及棉田虫害影响的初步研究

转基因作物安全评价是当前生物安全研究的重要内容。本实验以海南三亚南繁基地为实验平台,通过比较转BT/CPTI双价基因抗虫棉花SGK321和非转基因棉花石远321根际土壤微生物动态变化,初步研究了转基因棉花SGK321对农田生态环境的影响。通过常规培养计数、分子鉴定等手段监测土壤微生物多样性变化,经过近两年的跟踪研究,发现两次生长周期内,转基因棉花SGK321和非转基因棉花石远321根际土壤微生物(包括细菌、真菌、放线菌)的动态变化趋势大致相同,群落数量和种属组成都没有明显差异。此外,南繁大田种植环境条件下,除棉铃虫数量差异明显外,其余各种棉田虫害数量差异不明显。据此,我们初步推断南繁条件下转基因棉花SGK321的种植对土壤微生物及棉田虫害影响不显著。本研究可为在我国南繁基地开展转基因作物安全评价提供参考。     

南繁条件下转基因大豆对根际土壤可培养微生物的影响

以常规大豆品种中黄13为对照,研究了抗草甘膦转基因大豆AG5601对根际土壤可培养微生物的数量影响。经过大豆2个生长周期的研究发现：在相同时段内,转基因大豆AG5601和对照对根际土壤细菌、真菌和放线菌的数量变化影响趋势基本一致;除在第2生长周期的第30～100天（20100618～20100908）时转基因大豆极显著地抑制了根际土壤真菌数量（p<0.01）外,转基因大豆对根际土壤微生物数量的影响呈不规律变化;转基因大豆对根际土壤微生物有一定的影响,但无明显规律可循。此研究结果为在我国南繁地区开展转基因大豆AG5601安全评价提供数据支持。     

花生根际微生物群落结构对干旱和盐胁迫的响应

为探究水盐共同作用下花生根际土壤微生物的响应,从花生根际细菌群落结构的角度阐述干旱和盐胁迫对花生根际细菌菌群多样性的影响及与根际微生物间的相互作用.采用盆栽试验,设计对照、盐胁迫、中度干旱胁迫和旱盐同时胁迫四个处理,通过16S rRNA基因测序技术,研究花生饱果期根际土壤细菌群落结构和变化情况.结果表明:干旱胁迫、盐胁...     

香蕉不同生育期根际土壤细菌群落变化研究

土壤微生物是土壤质量和健康的敏感性指标。研究认为,根际微生物区系失调是作物土传病害发生的一个重要原因。通过对香蕉不同生长期根际土壤中细菌多样性和数量的研究,对香蕉枯萎病发生的机理及生物防治具有重要意义。实验采用Real-time PCR和T-RFLP技术,对巴西蕉不同生长期根际细菌数量和多样性进行了研究。结果表明:随着香蕉生长期的增加,根际土壤细菌数量从3月的1.1×1010copies/g土壤逐渐增加到7月的2.7×1010copies/g土壤,随后逐渐减少。然而,根际细菌多样性从3月到7月呈逐渐减少趋势,到7月达到最低,为1.99。另外,不同月份中优势菌的种类和在总细菌中所占的比例也不同。在实验期内,随着香蕉生育期的延长,某些细菌种类大量繁殖,土壤根际细菌群落结构失衡,土壤微生物环境有恶化趋势。     

2种杀菌剂对茉莉根际土壤酶活性和微生物碳源代谢多样性的影响

本研究在人工温室大棚条件下,以白绢病染病茉莉植株根际土壤为材料,分析比较2种杀菌剂（氟啶胺和戊唑醇）处理对土壤理化性质、土壤酶活性及土壤微生物群落碳源代谢多样性的影响。结果表明：在2种不同浓度杀菌剂处理前后,茉莉根际土壤理化性质各项指标具有显著差异。50%氟啶胺处理后,土壤pH和有机质含量分别降低14.8%和18.8%,而50%戊唑醇处理后,有机质含量则显著增加,增幅高达76.8%;50%戊唑醇对土壤全氮、有效磷、速效钾的影响最为显著,其中,全氮最高增幅为77.8%;有效磷最高增加了1.3倍;速效钾最高增幅达2.1倍。杀菌剂对茉莉根际土壤蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶活性具有显著影响。50%氟啶胺处理后,蔗糖酶活性显著降低92.8%;50%戊唑醇处理后,脲酶活性显著降低,较喷施前减少41.9%;杀菌剂处理后酸性磷酸酶活性均呈递增的变化趋势。比较2种杀菌剂处理后土壤微生物群落的碳源代谢多样性发现,CK的平均每孔颜色变化率（AWCD）最低,2种杀菌剂处理后,AWCD均降低,且戊唑醇对AWCD的抑制作用最显著。总体上,杀菌剂处理后,土壤微生物Shannon-Wiener多样性指数（H）与McInt...     

不同品种香蕉种植地土壤微生物多样性及其对土壤理化性质的响应

本研究以广西不同品种香蕉种植地土壤微生物为研究对象,利用扩增子测序技术、Spearman相关性分析、RDA分析等方法对土壤微生物丰度与多样性进行测定分析,阐述了香蕉及种植地土壤理化性质对土壤微生物丰度与多样性的影响。结果表明：香蕉土壤细菌样品OTU总量与真菌样品OTU总量比率大约是2∶1;香蕉枯萎病病原菌所在属Fusarium占属水平丰度5.132%~55.132%;Spearman相关性分析显示Fusarium与土壤理化性质无显著相关;真菌的丰度与多样性比细菌更易受到土壤的理化性质与营养元素的影响,单一土壤理化性质无法显著影响土壤微生物的群落结构和物种组成;土壤真菌在一定程度上体现香蕉品种的抗病性程度。     

转mEPSPS 基因甘蓝型油菜对根际土壤细菌群落结构和多样性的影响

转基因作物外源基因的表达是否会对土壤微生物生态系统产生不利影响是转基因作物环境安全评价中 的重要一环，也关系到作物新品种的应用与推广。为此，本文采用第三代16S扩增子高通量测序技术，对转mEP⁃ SPS 基因的甘蓝型油菜甲HX6及其亲本甲9707不同发育阶段的根际土壤细菌群落进行了比较分析。结果显示，样 品中油菜根际的优势细菌主要有变形菌门、拟杆菌门、酸杆菌门、放线菌门等。在同一发育时期，转基因材料和对 照根际细菌的Alpha多样性分析（如Shannon、Simpson指数），主坐标（PCoA）分析和MRPP分析均显示无显著差异。 此外，还发现转mEPSPS 基因油菜在花期根际中浮霉菌门的相对丰度显著低于对照，三个时期中均有少数细菌属的 相对丰度也存在显著性差异。不同发育时期，油菜根际细菌的多样性和群落结构差异较大，尤其是苗期与另两个 时期相比差异显著。总的来看，转mEPSPS 基因甘蓝型油菜的基因转化事件并未对根际土壤的细菌群落产生显著 的不利影响。但是，为了更加全面科学地评价其是否存在潜在的土壤微生物生态安全风险，还需要在较长时期内 监测其动态变化过程。     

香蕉园土壤16S rDNA文库分析

以采自海南省福山香蕉园香蕉枯萎病发生地和正常种植园的土壤样品为试验材料,对这两类土壤的细菌多样性进行研究。通过构建2种土样的细菌16S rDNA基因文库,利用限制性内切酶HhaI对随机克隆进行酶切筛选,测定代表克隆的16S rDNA序列,并对2种土样的细菌种群进行了系统发育分析比较。结果表明正常香蕉种植区的土壤样品的细菌多样性较为丰富,其中变形菌门、厚壁菌门、酸杆菌门为主要细菌类群;而香蕉枯萎病发生地土壤以放线菌门和厚壁菌门为主要细菌类群。     

香蕉茎尖遗传转化法研究

通过对多茎尖繁殖方法和转基因研究,建立了香蕉茎尖外源基因的遗传转化方法。明确了卡那霉素或Ｇ－４１８在转化植株中所使用的合适浓度,即当使用卡那霉素时,其产梢的浓度为１００ｍｇ／Ｌ,导根的浓度为１５０ｍｇ／Ｌ;但当使用Ｇ－４１８时,其产梢浓度则为２５ｍｇ／Ｌ其导根浓度则为３０ｍｇ／Ｌ或３５ｍｇ／Ｌ。通过基因枪和农杆菌共培养法尝试将黄瓜花叶病毒的衣壳蛋白基因转化香蕉组织,其结果表明：经过卡那霉素或Ｇ－４１８的筛选,仅有５％～７％的芽能够存活下来。通过选择性继代培养,最后获得了７３株株转化植株;对其中的２４株进行ＰＣＲ检测,结果表明阳性率达８３．３％;进一步的Ｓｏｕｔｈｅｒｎ ｂｌｏｔ检测表明：ＰＣＲ检测阳性的８１．８％植株含有外源衣壳蛋白基因。     

枯草芽孢杆菌T122F菌剂对香蕉的生物效应研究

采用室内与田间试验相结合的方法研究了枯草芽孢杆菌T122F菌剂对香蕉生物效应的影响。结果表明:菌剂能明显促进香蕉生长,主要表现为香蕉株高、假茎周长、叶片数以及叶绿素含量的增加。菌剂的施用还能显著提高香蕉内生细菌数量、叶片耐菌能力和根际土壤细菌数量。在300倍液处理下,从香蕉苗根部分离到的菌量为299.75×103 cfu/g FW,是对照的7.16倍,而从香蕉根际土壤中分离到的菌量则是对照的2.20倍。此外,经菌剂处理的香蕉根际土壤水浸液对香蕉枯萎病菌孢子萌发也表现出明显的抑制作用。     

转基因玉米对田间节肢动物群落多样性的影响研究

以转基因抗虫玉米C0030.3.5和对照品系DBN318为材料,2016～2017连续两年采用直接观察法、地面陷阱法、黄板诱虫法对春、夏玉米田的节肢动物进行调查,对相关参数进行差异显著性检验,比较两类玉米田节肢动物群落之间的差异。结果表明,2016年春、夏玉米田转基因抗虫玉米C0030.3.5 3种调查法的田间节肢动物群落丰富度S、Simpson优势集中性指数D、Shannon-Wiener多样性指数H''、均匀性指数J等群落多样性参数与对照品系DBN318相比无显著差异。2017年的结果与2016年基本一致,相关性达0.98。从种植季节分析,不管哪个季节的转基因抗虫品种C0030.3.5,3种调查法的S、D、H''、J与对照品系DBN318相比,不同品种间群落多样性参数均无显著差异。结果表明,转基因抗虫玉米C0030.3.5对田间节肢动物群落多样性无显著影响。     

转基因花生对根瘤菌的影响和外源基因向根瘤菌逃逸风险性研究

用含花生条纹病毒壳蛋白基因的转基因花生品系TP-1、TP-7为材料,通过水培生长试验表明在花生不同生长时期,转基因花生对单株花生根瘤菌结瘤数量和结瘤重量无明显影响.对从转基因花生品系TP-1、TP-7上分离的100个根瘤菌样品PCR检测结果,花生根瘤菌中无花生条纹病毒壳蛋白基因特异性片断.结果初步说明导入花生的花生条纹病毒壳蛋白基因不会对根瘤菌结瘤生长特性产生影响,外源基因从花生向根瘤菌逃逸的机率很小.