毛白杨杂种外源基因稳定性及对土壤微生物的影响

转基因植物外源基因的稳定性、对土壤微生物种群数量的影响以及外源基因是否水平转移到土壤微生物中,是评估转基因植物生态安全性的重要组成部分。本研究利用PCR技术,分析了种植于山东省东营市试验林达3年的转AhDREB1基因毛白杨杂种(毛新杨×毛白杨)的外源基因稳定性,表明AhDREB1基因仍然存在于转基因植株中。采用平板稀释法对转基因与非转基因植株的根系土壤微生物进行种群数量分析,计数结果表明转基因植株与非转基因植株间根系土壤3大类微生物（细菌、放线菌和真菌）数量无显著差异。利用AhDREB1基因特异引物对土壤总DNA以及菌株DNA进行PCR扩增,均未检测到外源基因扩增产物。研究结果表明该转基因毛白杨杂种对土壤微生物系统尚无明显的影响。     

毛白杨杂种外源基因稳定性及其对土壤微生物的影响

转基因植物外源基因的稳定性、对土壤微生物种群数量的影响以及外源基因是否水平转移到土壤微生物中,是评估转基因植物生态安全性的重要组成部分.本研究利用PCR技术,分析了种植于山东省东营市试验林达3年的转AhDREB1基因毛白杨杂种(毛新杨×毛白杨)的外源基因稳定性.表明AhDREB1基因仍然存在于转基因植株中.采用平板稀释法对转基因与非转基因植株的根系土壤微生物进行种群数量分析,计数结果表明转基因植株与非转基因植株间根系土壤3大类微生物(细菌、放线菌和真菌)数量无显著差异.利用AhDREB1基因特异引物对土壤总DNA以及菌株DNA进行PCR扩增,均未检测到外源基因扩增产物.研究结果表明该转基因毛白杨杂种对土壤微生物系统尚无明显的影响.     

同位素示踪技术与转基因植物生态风险性评价研究

综述了外源基因及其表达产物在农业生态环境中的行为与归宿以及T DNA在土壤中的持留及其向土壤细菌水平转移的可能性等方面的国内外研究进展 ,探讨了同位素示踪技术应用于转基因表达产物的环境行为与归趋、转基因植物中T DNA向土壤细菌水平转移的可能性、转基因植物根系分泌物的组成和根际土壤养分循环规律以及转基因植物对有毒重金属和农药等典型污染物超积累的可能性等研究的优势所在。     

转Chi＋Glu双价基因棉对土壤微生物群落功能多样性的影响

为研究转Chi＋Glu双价基因棉对土壤微生物群落功能多样性的影响,揭示其对土壤生态系统的安全性,在大田试验条件下,利用Biolog代谢指纹方法分析了种植转Chi＋Glu双价基因棉、转Bt基因棉和常规棉不同生育期土壤微生物群落功能多样性。结果表明,两个转基因棉花土壤微生物数量差异不显著,而转基因棉花土壤细菌和放线菌数量在花期和铃期显著高于常规棉花（P〈0.05）,真菌数量在花期和铃期却显著低于常规棉花（P〈0.05）。与非转基因棉花相比,转基因棉花土壤微生物群落碳源利用能力在花期和铃期显著增加,转基因棉花土壤微生物群落的Shannon指数和McIntosh指数在花期、铃期和吐絮期显著高于常规棉花,Simpson指数在花期和铃期则显著低于常规棉花。主成分分析结果显示,花期转基因棉花和常规棉花对31种碳源的利用差异较大。转基因棉花在苗期和蕾期对羧酸类、氨基酸类和多胺类,花期和铃期对糖类、羧酸类和双亲化合物类的利用分别较常规棉高;吐絮期转基因和常规棉花对所有碳源的利用均较低,其中转基因棉花对糖类和羧酸类的利用高于常规棉花。研究结果显示,种植转Chi＋Glu双价基因棉花在花期和铃期对土壤微生物群落影响显著,其与转Bt基因棉花无明显差异。     

转菜豆几丁质酶基因和烟草葡聚糖酶基因抗病棉花的种植对棉花根际土壤酶活性的影响

本研究探讨了转菜豆几丁质酶基因和烟草葡聚糖酶基因的抗病棉花株系７p、２８p（双价载体）以及受体高代材料９７１８５、７９７０１的种植对根际土壤过氧化氢酶活性、蛋白酶活性、纤维素酶活性、脲酶活性、蔗糖酶活性的影响。结果表明：整个生育时期抗病转基因棉花根际土壤的过氧化氢酶活性与其受体之间差异不显著（Ｐ＞０．０５）。另外,根际土壤的蛋白酶活性、纤维素酶活性、脲酶活性、蔗糖酶活性在同一生育期内差异不显著（Ｐ＞０．０５）,而在不同的生育时期差异显著（Ｐ＜０．０５）。说明抗病转基因棉花的种植对根际土壤过氧化氢酶和蛋白酶几乎无影响,而根际土壤纤维素酶、脲酶、蔗糖酶活性的变化转基因抗病棉花与受体种植之间几乎没有影响,而在不同棉花株系和生育期之间产生一定的影响,这可能与不同基因类型以及生育期植株根部分泌物有关。研究初步表明转基因抗病棉花的种植对土壤微生态的影响不大。     

转Bt基因棉花根际细菌与古菌群落结构分析

在一年内棉花的四个生长时期（苗期,蕾期,花铃期,吐絮期）分别采集转Bt基因抗虫棉GK12和非转基因亲本棉花泗棉3号根际土壤,以及未种植棉花的背景土壤,利用末端标记限制性片段长度多态性（T-RFLP）分析技术,分析三种土壤中细菌和古菌的16S rRNA基因片段多态性,结合克隆文库建立和测序,研究了土壤中细菌和古菌群落结构的变化.结果表明：在棉花生长的各个时期,背景土壤中细菌群落结构发生了明显的变化,生物多样性指数明显降低,古菌群落结构也有一定的变化,说明季节性变化对土壤中微生物群落产生了明显的影响.与背景土壤相比,棉花种植后根际土壤中细菌和古菌群落发生显著的变化.转基因棉花与非转基因棉花相比,根际土壤细菌和古菌的种类和种群大小的分布也发生了明显的改变.克隆文库和测序结果表明土壤中主体微生物为目前未培养的、功能特性未知的细菌和古菌,转基因棉花种植对这些细菌和古菌影响的原因、环境危害和生态风险目前尚不清楚.与古菌群落相比,棉花种植对细菌群落结构的影响较小.     

提高外源基因在转基因植物中表达效率的途径

利用转基因技术获得具有目的性状的转基因植株,是进行作物品种改良的有效方式.但基因沉默等现象降低了外源基因在转基因植物中的表达效率.从外源基因的DNA修饰水平、翻译后蛋白的定位、以及转基因方式等方面综述了国内外植物基因工程中的相关研究;分析了外源基因表达效率低的原因;提出了克服基因沉默并实现外源基因高效表达的途径.     

转基因植物中T-DNA整合的分子特征及表达

植物中不同转基因方法转化外源基因的T-DNA整合特征既具有共性,又具有特性,使得转基因的遗传在各独立转化体间呈现多样性,另外多种遗传因子和限制因素使受体植物中外源基因的表达存在下降,甚至出现基因沉默等复杂现象。本文主要对农杆菌介导及裸露DNA直接转化转基因植物中T-DNA的分子特征和转基因表达的影响因子进行了介绍和概述。转化体中转基因的遗传稳定性和表达主要取决于转基因在植物基因组中的整合位置、拷贝数及组成结构。因而,通过对具有表达水平各异的转化体进行深入的遗传分析和分子生物学研究以及转化体之间进行的比较研究,将对转基因技术自身的完善、定点整合以及更有效的利用转基因技术都具有十分重要的意义。     

我国转基因水稻的环境生物安全评价及其关键问题分析

转基因水稻的商品化种植可能带来潜在的环境生物安全问题，例如：转基因对非靶标生物的影响，外源转基因逃逸及其可能带来的生态后果，转基因植物对生物多样性的影响，以及转基因对土壤微生物群落的影响等。对于转基因水稻的大规模种植进行科学的环境安全评价，有利于其可持续生产和安全利用。从我国的水稻生态系统和水稻种植方式的实际情况出发，结合我国可能进行商品化种植的转基因水稻种类，作者对转基因水稻品种的环境释放和商品化种植可能导致的潜在环境生物安全问题进行了科学和理性的分析。根据风险评价的原则（风险% = 危害性 × 发生概率），本文特别对抗病、虫和抗除草剂转基因水稻的商品化种植可能带来的直接和间接影响进行了分析和讨论，希望能为转基因水稻商品化种植的决策提供参考，并为转基因水稻的环境安全性评价提供科学依据。     

转基因生物体对生态环境的影响及其发展趋向

转基因生物体包括转基因植物、动物和微生物。目前转基因生物体的研究主要集中于转基因植物与动物的研究。文中主要论述转基因植物对生态环境的影响及其发展趋势。对转基因植物对生态环境产生的影响和可能产生的后果进行了系统的分析，并且重点评述转基因植物对土壤生态系统及土壤微生态系统的影响及进展；对其影响的评价体系和今后的发展方向等有争议的问题进行了阐述并提出了新的思路。     

转基因抗虫棉对赤子爱胜蚓生长、生殖及SOD活性的影响

转基因抗虫棉给人类带来经济效益的同时,也存在生物安全性问题。蚯蚓通过影响土壤的物理和生物性质使土壤肥力发生变化。目前国内外针对转基因抗虫棉对蚯蚓的影响研究十分有限,本研究通过室内喂养试验研究了转基因抗虫棉对赤子爱胜蚓生长、生殖及超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响。试验设置5个处理:100 g牛粪+500 g土壤(CK)、50 g转基因抗虫棉叶+550 g土壤(50T)、100 g转基因抗虫棉叶+500 g土壤(100T)、50 g非转基因抗虫棉叶+550 g土壤(50NT)、100 g非转基因抗虫棉叶+500 g土壤(100NT)。结果表明,喂养同等剂量转基因抗虫棉叶与非转基因抗虫棉叶的蚯蚓体重变化趋势基本一致,总体来说喂养100 g棉叶(100T和100NT处理)的蚯蚓体重高于喂养50 g棉叶(50T和50NT处理)和喂养牛粪(CK)的蚯蚓。在培养试验结束时,喂养100 g转基因抗虫棉叶(100T处理)蚯蚓体重下降为前一次测定时的23.8%。喂养同等剂量的转基因抗虫棉叶和非转基因抗虫棉叶的蚯蚓茧数和新产生的小蚓数无显著差异(在0 27和0 57之间变化),但喂养100 g转基因抗虫棉叶(100T处理)的小蚓数低于其他处理。在大多数培养时间内,同等剂量转基因抗虫棉叶处理对蚯蚓体内SOD活性的影响与非转基因抗虫棉叶处理差异不显著,但是在试验结束时(201 d),喂养50 g棉叶(50T和50NT处理)的蚯蚓体内SOD活性显著高于喂养100 g棉叶(100T和100NT处理)的蚯蚓。     

土壤酶活性对大田单季种植转Bt基因及转双价棉花的响应

利用田间试验,以转Bt基因棉花Z30、转双价（Bt+CpTI）棉花SGK321及其相应的等价基因Z16、SY321作为供试对象,研究棉花种植后对土壤水解/氧化还原酶类活性的影响。结果表明,转Bt棉花及转双价棉花的种植对各种土壤酶活性的影响不一致,转Bt棉花及转双价棉花种植显著降低了土壤蛋白酶和脱氢酶活性(P 0.05)。转Bt棉花还显著降低了土壤脲酶活性(P 0.05);转双价棉花种植同时显著降低土壤磷酸二酯酶、β-葡萄糖苷酶、过氧化氢酶和硝酸还原酶活性(P 0.05)。棉花品种及转基因行为（转入基因类型）均未给土壤酸性磷酸单酯酶和FDA活性带来影响;土壤芳基硫酸酯酶所受的影响主要来自于棉花品种自身。     

转基因棉种植对土壤氧化还原酶活性的影响

转Bt基因棉和转Bt+CpTI基因棉及相应非转基因棉的盆栽试验研究表明,转基因作物生长30天时可向土壤中释放Bt杀虫晶体蛋白,而双抗棉种植时CpTI杀虫晶体蛋白的释放量与作物品种有关;转基因棉种植对土壤过氧化氢酶、脱氢酶和硝酸还原酶的活性影响研究表明,生长30天时,与等价基因系非转基因棉相比,转Bt基因棉和双抗棉A的种植并未使三种酶活性发生显著变化,而双抗棉B的种植使土壤脱氢酶活性显著下降。从杀虫晶体蛋白的释放和对酶活性的影响来看,双抗棉B的种植对土壤的生物活性扰动更大。     

外源BT基因在棉花中的过量表达对根系分泌物中低分子量成分的影响

Most research in the past using genetically modified crops （GM crops） has focused on the ecological safety of foreign gene （i.e., the gene flow）, gene products （for example, Bt （Bacillus thuringiensis） protein）, and the safety of transgenic food for humans. In this study, changes in both the species and amounts of low-molecular-weight components in cotton （Gossypium hirsutum L.） root exudates after foreign Bt gene overexpression were investigated under different nutritional conditions. Transgenic cotton containing Bt （Bt-cotton）, supplemented with all the mineral nutrients, secreted more organic acids than the wild-type cotton （WT）. When nitrogen was removed from the full-nutrient solution, the amount of organic acids secretion of Bt-cotton was lesser than that of WT. The roots of the transgenic cotton secreted lesser amounts of amino acids and soluble sugars than the WT roots in the full-nutrient solution. Deficiencies of P and K caused a large increase in the total amino acid and soluble sugar secretions of both Bt-cotton and WT, with larger increases observed in Bt-cotton. Because transferring the foreign Bt gene into cotton can result in alterations in the components of the root exudates, with the effect varying depending on the nutritional status, the cultivation of genetically modified crops, such as Bt-cotton, in soil environments should be more carefully assessed, and the possible effects as a result of the alterations in the root exudate components should be considered.     

转基因作物对土壤生物学特性的影响

随着转基因作物的大力推广,其对农田生态系统的潜在风险备受关注。本文综述了转基因作物在土壤生态系统释放可能引起的生态风险及其对土壤部分生物学特性的影响,涉及土壤生物多样性、土壤动物、土壤微生物及土壤酶活性。最后,提出了今后相关研究中应该注意的几个问题。     

转Bt基因棉叶对土壤微生物多样性的影响

应用Biolog方法研究了转Bt基因棉粉碎叶腐解对土壤微生物群落结构功能多样性的影响。取腐解10d、25d、40d、55d、70d土样分析土壤微生物群落多样性指数及土壤微生物对聚合物、胺类、氨基酸、糖、羧酸和其他类碳源利用情况。结果表明:在腐解过程中,转Bt基因棉粉碎叶土壤微生物群落丰富度下降,群落多样性显著降低,而群落优势集中性明显提高;转Bt基因棉粉碎叶影响了土壤微生物群落对碳源的利用程度,表现为可显著增加对糖类、胺类和氨基酸类碳源的利用,初期显著降低对羧酸类碳源的利用,对聚合物类和其他类碳源的利用率无显著影响;主成分分析表明转Bt基因棉粉碎叶对土壤微生物群落原有结构功能影响具有持续性。     

转双价（Bt＋CpTI）棉种植对土壤速效养分和酶活性的影响

本研究利用三室根箱对棉花根部土壤进行分区采集,以转双价棉SGK321及其亲本常规棉石远321为研究对象,对3个生长时期（播种后40、50 d和60 d）不同根区（S1、S2和S3）土壤速效养分（硝态氮、铵态氮和速效磷）含量及酶（脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶）活性变化进行了对比分析。研究结果表明,与常规棉相比,转双价棉的种植促进了S2根区土壤中磷素向有效态的转化,使S2和S3根区土壤硝态氮含量下降,而对各根区土壤脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性及土壤铵态氮无显著影响。主成分分析结果表明,土壤速效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。