转基因棉花种植对根际土壤氮转化相关酶的影响

采用大田试验方法研究了2个转基因棉花种植对根际与氮转化土壤酶活性的影响。结果表明,(1)种植转基因棉花在花铃期显著降低根际土壤硝酸还原酶活性;对亚硝酸还原酶影响不显著。(2)种植转基因棉花在花铃期抑制根际土壤氮氨化作用。说明转基因棉花种植对根际土壤氮转化相关土壤酶活性有一定的影响,主要表现在花铃期转基因棉花种植对与氮转化相关土壤酶的抑制作用。     

种植转双价基因( Bt+CpTI )棉对主要土壤养分和酶活性的影响

 采用灭菌盆栽试验,以转双价棉品种sGK321及其亲本常规棉品种石远321为研究对象,对4个生长时期(苗期、蕾期、花铃期、吐絮期)根际土壤养分(全氮、全磷、速效磷和有机质)含量及某些酶(脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶)活性变化进行了对比分析。结果表明,在观测期间,与同源常规棉相比,转双价棉根际土壤全磷含量和速效磷含量在同一时期均无显著差异,不同生育期差异明显,根际土壤全氮含量、有机质含量、酶活性在一些时期则明显不同,其变化随棉花品种、生育期不同而不同。转双价棉蕾期根际土壤全氮含量和苗期根际土壤过氧化氢酶活性以及苗期、蕾期的碱性磷酸酶活性显著高于常规棉(P<0.05),而蕾期根际土壤有机质含量、根际土壤过氧化氢酶活性和苗期、花铃期根际土壤脲酶活性以及苗期碱性磷酸酶活性则显著低于常规棉(P< 0.05)。聚类分析表明,土壤养分和酶活性变化主要受生长时期的影响,转双价棉种植对其影响是非常有限的。     

转基因(Bn-csRRM2)高产棉花对土壤速效养分和酶活性的影响

在田间试验条件下,以转基因(Bn-cs RRM2)高产棉及其亲本常规棉中棉所12为研究对象,比较分析2种棉花在不同生育期(苗期、蕾期、花铃期和吐絮期)对土壤速效养分和酶活性的影响。结果表明,随生育期推进,转基因高产棉土壤铵态氮和硝态氮含量变化趋势与常规棉一致,土壤速效磷含量变化趋势与常规棉不同。转基因高产棉土壤速效磷含量在蕾期、花铃期和吐絮期与常规棉无显著差异;铵态氮含量在苗期、蕾期和花铃期与常规棉无显著差异;硝态氮含量在吐絮期显著高于常规棉,其余3个时期显著低于常规棉。随生育期推进,转基因高产棉土壤脲酶和过氧化氢酶活性变化趋势与常规棉一致,碱性磷酸酶活性变化趋势与常规棉略有不同。转基因高产棉土壤脲酶活性在苗期、蕾期和吐絮期显著高于常规棉,在花铃期无显著差异;过氧化氢酶活性在苗期和吐絮期与常规棉无显著差异;碱性磷酸酶活性只在吐絮期与常规棉无显著差异。表明,土壤养分和酶活性受转基因高产棉的影响较小,其变化主要受到生育期的影响。     

种植转基因棉对4种土壤酶活性的影响

 在温室试验条件下,研究了种植转Bt基因棉、转Bt+CpTI基因棉在不同生育期对根际土壤脲酶、多酚氧化酶、蛋白酶和磷酸酶活性的影响。结果表明：从苗期到花铃期,土壤脲酶、多酚氧化酶、酸性磷酸酶和碱性磷酸酶活性表现为先升后降,而蛋白酶和中性磷酸酶活性则表现为先降后升;同一品种在相邻两个生育期土壤脲酶、蛋白酶、酸性磷酸酶和中性磷酸酶活性的差异达极显著水平（P<0.01）。与亲本常规棉相比,种植转基因棉降低了土壤脲酶活性和土壤酸性磷酸酶活性,对土壤脲酶活性转Bt基因棉和转Bt+CpTI基因棉降幅分别为23.06%和45.36%;对土壤酸性磷酸酶活性转Bt基因棉和转Bt+CpTI基因棉降幅分别为10.89%和34.91%;转Bt+CpTI基因棉sGK321的种植对土壤酶活性的影响较大：对脲酶、蛋白酶、酸性磷酸酶和中性磷酸酶活性的影响差异均达到了极显著水平（P<0.01）。     

转CpTI基因对棉花根际土壤中微生物的影响

 2006-2007年,采用4个转CpTI基因棉花材料及其受体,于棉花不同生育期取根际土壤,研究了转CpTI基因对棉花根际细菌、放线菌及真菌数量的影响。结果表明：转CpTI基因及其受体材料根际土壤中细菌、放线菌和真菌的数量均随着棉花的生长发育变化,细菌在棉花的花铃期达到高峰,放线菌和真菌在蕾期至花铃期达到高峰,之后随着棉花的衰老均减少。转CpTI基因对棉花根际土壤中细菌、放线菌和真菌的数量有显著影响,细菌和放线菌的数量均比对应受体材料显著增加,而真菌的数量显著减少;从棉花的不同生育时期看,细菌的数量在苗期和花铃期显著高于受体材料,放线菌在不同时期均显著高于受体材料,尤以苗期和花铃期更明显,而真菌的数量在吐絮期显著低于受体材料。     

转双价基因(Bt+CpTI)棉种植对根际土壤微生物群落功能多样性的影响

为了研究转基因棉花种植对其根际土壤微生物群落功能多样性的影响,采用Biolog方法对不同生育期转双价(Bt+CpTI)基因棉SGK321及其亲本常规棉‘石远321’根际土壤微生物的单一碳源利用水平进行比较分析。结果表明,苗期、蕾期转双价棉土壤微生物群落平均吸光值(AWCD)显著高于常规棉,而花铃期、吐絮期显著低于常规棉。2种棉花根际土壤微生物群落丰富度指数(H)和优势度指数(D)随棉花生长时期的不同而有所不同,均匀度指数(E)4个时期转双价棉与亲本常规棉间无显著差异。主成分分析结果表明,转双价棉苗期、花铃期与常规棉苗期、蕾期土壤微生物群落碳源利用类型相似,转双价棉蕾期与常规棉花铃期土壤微生物碳源利用类型相似。对不同碳源的分析结果表明土壤微生物利用的主要碳源为：糖类、氨基酸类、羧酸类、聚合物类。     

转ScMV-CP基因甘蔗对根际土壤酶活性及微生物的影响

【研究目的】转ScMV-CP基因甘蔗对根际土壤酶活性和微生物的影响。【方法】利用BIOLOG Ecoplate? 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。【结果】结果表明：转基因甘蔗显著(p<0.05)降低了土壤脱氢酶的活性，提高了土壤的纤维素酶、蛋白酶和脲酶活性(p<0.01)，而对蔗糖酶和磷酸单脂酶没有影响；转基因甘蔗显著增加了根际土壤可培养的细菌和真菌数量（CFUs），但对放线菌影响很小。转基因甘蔗并没有增加土壤中对卡那抗性的微生物数量（CFUs）；BIOLOG Ecoplate研究表明转基因甘蔗稍微提高了根际土壤细菌的代谢活力，细菌多样性分析表明，根际土壤细菌的Simpson指数(D’)、Shannon-Wiener指数(H’)、细菌生理群分布的均匀度、Mclntosh指数(DMc)差异不明显。【结论】转基因甘蔗对根际土壤酶和土壤微生物有一定影响，但没有增加对卡那抗性的微生物数量（CFUs）；BIOLOG实验未发现转基因甘蔗对土壤细菌的多样性有影响。     

大豆和棉花生长对土壤呼吸的影响

设置大豆和棉花的盆栽试验,利用静态箱法采样和气相色谱技术测定作物生长期的土壤呼吸。结果表明,大豆与棉花生长下土壤呼吸速率变化与作物生长相一致,与生长时间呈极显著的二次曲线相关关系。裸土土壤呼吸速率的季节变化不明显,与时间的相关性弱。大豆土壤呼吸速率的峰值是棉花的2.4倍,出现时间也比棉花早。大豆土壤呼吸呈苗期分枝期成熟期开花结荚期鼓粒期,鼓粒期和开花结荚期的土壤呼吸占全生育期总量的82%,而生长时间只占全生育期的38.7%,大豆土壤呼吸总量是相应裸土的11.5倍。棉花土壤呼吸呈苗期吐絮期蕾期花铃期,蕾期和花铃期土壤呼吸占全生育期的77.8%,生长时间只占全生育期的44.7%,棉花土壤呼吸总量是相应裸土的4.9倍。大豆全生育期的土壤呼吸总量和平均土壤呼吸速率分别是棉花的1.77倍和2.34倍。大豆和棉花生长时期根际呼吸对土壤呼吸的贡献分别为3.2%～95.8%和21.8%～88.0%,平均全生育期根际呼吸对土壤呼吸的贡献分别为91.3%和79.6%。大豆全生育期根际呼吸数量和平均根际呼吸速率分别是棉花的2.03倍和2.68倍。在种植作物的土壤中,土壤呼吸速率与气温呈显著的指数相关,而在裸土中,相关性不显著。氮肥对裸土的土壤呼吸无显著影响。总之,作物-土壤系统中,土壤呼吸受作物类型和生长时期控制,根际呼吸是土壤呼吸的主要部分,大豆由于共生固氮过程使得其土壤呼吸和根际呼吸的贡献显著高于棉花。     

缩节胺和硝普钠对棉花幼苗根际土壤酶活性及细菌群落的影响

【目的】研究棉花幼苗施用缩节胺(1,1-dimethyl piperidinium chloride,DPC)和一氧化氮供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)后根际土壤酶活性及细菌群落的变化,探讨与棉花幼苗生长相关的根际生物学指标。【方法】采用陆地棉品系A201进行穴盘育苗试验。于棉花1叶1心期分别在叶片均匀涂抹50 mg·L^-1DPC、500μmol·L^-1SNP,以涂抹去离子水为对照。于3叶1心期取根际土壤分析蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶活性,采用16S r RNA测序技术分析根际细菌多样性。【结果】DPC和SNP处理显著促进棉花根系生长,显著提高茎粗和植株干物质质量。DPC处理显著提高土壤脲酶和蔗糖酶的活性,SNP处理显著提高土壤蔗糖酶活性但显著降低脲酶的活性,但是DPC和SNP处理均未显著影响过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性。DPC处理显著提高髌骨菌门(Patescibacteria)的相对丰度和土壤细菌群落的辛普森多样性指数(Simpson’s diversity index),显著降低了绿弯菌门(Chlo...     

抗草甘膦转基因大豆对根际和非根际土壤酶活性的影响

以抗草甘膦转基因大豆AZ04及其受体亲本非转基因大豆A04为材料,研究抗草甘膦转基因大豆对根际与非根际土壤酶活性的影响,为抗除草剂转基因大豆对土壤生态系统及安全性评价提供理论依据。研究结果表明,抗草甘膦转基因与受体亲本非转基因大豆根际与非根际土壤酶活性变化趋势相似,并且根际土壤酶活性均高于同一时期非根际土壤酶活性。转基因大豆与其受体亲本非转基因大豆根际和非根际土壤中,土壤脲酶活性随时间增长而逐渐增加,大豆出苗后整个生育期大多数时间内转基因大豆根际土壤脲酶活性极显著高于非转基因大豆。转基因、非转基因大豆根际和非根际土壤中的过氧化物酶呈现先增长后波动的趋势,蛋白酶和多酚氧化酶呈现先增加后降低的趋势。相关性分析表明转基因大豆对根际及非根际土壤酶活性具有一定的影响。