转Bt基因水稻对土壤微生物群落结构的影响

在大田环境下种植转Bt基因水稻(HHI与Bt-SY63)和亲本对照非转Bt基因水稻(MH63与SY63),分别在稻田休耕期、水稻苗期、分蘖期、抽穗期、成熟期、收获后采集土壤样品,分析转基因水稻种植对土壤微生物群落的影响,探讨转Bt基因水稻对土壤微生态系统的影响,旨在为转基因水稻的生态风险评价提供依据。结果表明,非转基因组土壤微生物群落结构特征具有一定的相似性,转基因组也具有类似的土壤微生物群落结构,但转Bt基因组水稻对土壤微生物群落结构具有一定影响;转基因水稻与非转基因组相比,土壤微生物生物总量差异不显著,转Bt基因水稻根际土壤中的细菌、真菌、放线菌随季节变化趋势明显,转基因组与非转基因组之间不存在显著差异(P0.05)。     

抗真菌转基因水稻对根际土壤微生物群落的影响

以抗真菌转基因水稻七转39、E90、E10及其相应非转基因水稻七丝软占为材料,通过温室模拟试验,评估了抗真菌转基因水稻对根际土壤细菌、放线菌、真菌数量的影响.结果表明:在水稻整个生长发育过程中,供试转基因水稻根际土壤细菌、放线菌、真菌数量与相应非转基因水稻相比未见明显差异,但与空白对照相比则显著或极显著增加;早稻根际土壤微生物数量均呈单峰变化趋势,细菌、放线菌的峰值出现在7月,真菌的峰值则出现在6月;晚稻根际土壤细菌数量9月相对较多,10、11月逐渐下降,放线菌、真菌数量的变化趋势与细菌类似.     

抗虫转基因水稻研究概况及其安全性

抗虫转基因水稻作为新时代基因工程的产物,为解决水稻虫害、滥用杀虫剂提高水稻产量等问题做出了重大贡献。Bt杀虫蛋白对害虫具有高度特异性,因此抗虫转基因水稻不会对人类造成危害。大量研究数据表明,与普通水稻相比,抗虫转基因水稻在水稻固有性状、非靶标害虫及其天敌影响、基因漂移风险、土壤酶活性等多方面均无显著影响。     

磷高效转基因水稻全生育期根际土壤磷组分特征差异

为了解磷高效转基因水稻对土壤无机磷和有机磷形态特征及磷酸酶活性的影响,以两种磷高效转基因水稻OsPT4(磷高效吸收材料)和PHO2(磷高效突变体材料)及其非转基因亲本水稻日本晴为供试材料,采用盆栽试验研究磷高效水稻的种植对根际土壤磷素形态及其有效性的影响.结果表明,水稻OsPT4和PHO2的根干重、生物量和磷素积累量均有不同程度的增加,磷高效转基因水稻OsPT4分蘖期和扬花期根际土壤的有效磷浓度与亲本差异显著;在四个生育期内,磷高效转基因水稻OsPT4和磷高效突变体PHO2根际土壤各个磷形态的含量变化趋势与其亲本日本晴基本一致,OsPT4和PHO2水稻根际土壤无机磷组分含量表现为Ca₁₀-P >O-P >Ca₈-P >Fe-P >Al-P >Ca₂-P,有机磷浓度表现为中活性有机磷 >中稳性有机磷 >高稳性有机磷 >活性有机磷,且各时期根际土壤的不同磷形态含量和同期日本晴相比均差异不显著.磷高效转基因水稻材料OsPT4、磷高效突变体水稻材料PHO2根际土壤磷酸酶活性和同期日本晴相比均差异不显著.研究表明磷高效转基因水稻材料OsPT4和磷高效突变体材料PHO2一年期种植对根际土壤的磷素形态和磷酸酶活性的影响不显著.     

磷高效转基因水稻OsPT4对红壤无机磷组成的影响

本研究以磷高效转基因水稻OsPT4为材料,以非转基因亲本日本晴（Nipp）和磷高效突变体水稻PHO2为对照,设施磷和不施磷2个处理,利用根盒试验研究磷高效转基因水稻OsPT4的种植对根际及非根际土壤无机磷组成的影响。结果表明：（1）OsPT4和PHO2的植株干重和磷含量均显著高于Nipp,而土壤全磷和无机磷总量均低于Nipp;（2）OsPT4和PHO2水稻根际和非根际土壤无机磷组分含量均表现为O-P > Fe-P > Al-P > Ca-P;（3）施磷处理时,OsPT4和PHO2的根际土壤O-P、Ca-P含量显著低于Nipp,其非根际土壤Al-P、Fe-P和O-P含量也显著低于Nipp。不施磷处理时,OsPT4和PHO2的根际土壤Fe-P含量和非根际土壤Fe-P、O-P含量均显著低于Nipp,其根际土壤Ca-P含量显著高于Nipp。说明在供磷条件下,磷高效转基因水稻对A1-P、O-P和Ca-P的吸收活化能力较强,而缺磷条件下,磷高效转基因水稻可促进其根系对Fe-P的吸收利用。     

磷高效转基因水稻OsPT4种植对土壤细菌群落多样性的影响

为探讨磷高效转基因水稻种植对土壤细菌多样性的影响,在小区试验条件下,以磷高效转基因水稻Os PT4为对象,以非转基因水稻日本晴、磷高效突变体水稻PHO2为对照,设施磷和不施磷两种处理,采用PCR-DGGE测序技术,分析比较了磷高效转基因水稻Os PT4在整个生长期对土壤细菌群落丰富度、均匀度的影响。结果显示,同一处理、同一生长期内磷高效转基因水稻Os PT4、磷高效突变体水稻PHO2与常规水稻日本晴的土壤细菌16S r DNA DGGE指纹图谱基本相似;施磷处理条件下,PHO2在拔节期较Os PT4、日本晴增加一条电泳条带,该条带属于蓝藻菌门(Cyanobactteria)藻青菌属(Cyanobacterium),Os PT4在抽穗扬花期较日本晴缺失一条电泳条带,该条带属于芽单胞菌门(Gemmatimonadetes);不施磷处理时,Os PT4在分蘖期和成熟期较日本晴增加4条电泳条带,测序结果显示分别为变形菌门(Proteobacteria)地杆菌属(Geobacter)、厚壁菌门(Firmicutes)芽孢杆菌属(Bacillus)、绿弯菌门(Chloroflexi)、变形菌门(Proteobacteria)和地杆菌属(Geobacter)。研究表明,在水稻个别生长期,磷高效转基因水稻Os PT4对土壤细菌丰富度(S)、香农-威纳指数(H)和均匀度(EH)产生显著影响。     

不同转基因作物对土壤微生物的影响

转基因作物大面积种植在农业生产上取得了巨大的经济效益,然而,随之而来的环境释放风险问题也引起了人们的广泛关注。其中,种植转基因作物对土壤微生物的影响是人们关注的焦点之一。综述了近年来转基因棉花、玉米和水稻等大宗农作物的种植对土壤微生物数量、种类以及群落结构的影响,以期为转基因作物环境释放安全评估提供指导,同时使人们能正确认识转基因生物的安全问题。     

镉胁迫下转基因水稻对根际土壤微生物的影响

为了探究镉胁迫下转基因水稻对根际土壤微生物的影响,以抗虫转基因水稻华恢1号(HH1)及其亲本非转基因水稻明恢63(MH63)为研究材料,设置不同Cd~(2+)浓度(0、3.5、60.0、240.0 mg/kg)胁迫进行盆栽试验。结果表明:与Cd_0相比,Cd_(3.5)处理对水稻农艺性状无显著影响;Cd_(240.0)处理显著降低了株高、产量;与Cd_0处理相比,Cd_(60.0)和Cd_(240.0)处理下HH1水稻根际土壤细菌群落组成中Proteobacteria(变形菌门)、Acidobacteria(酸杆菌门)、Actinobacteria(放线菌门)的相对丰度显著降低;MH63水稻中Acidobacteria的相对丰度显著升高而Bacteroidetes(拟杆菌门)的相对丰度显著降低。Cd胁迫显著降低了水稻根际土壤细菌群落丰度及多样性。环境因子分析显示,Cd胁迫后水稻根际土壤pH值、总氮含量、铵态氮含量的变化是影响根际土壤细菌群落结构的主要原因。     

转OsMAPK4基因水稻耐盐性分析

构建了由组成型启动子E12启动子调控的OsMAPK4基因植物表达载体pCME12,利用农杆菌介导法转化黑龙江省主栽品种五优稻1号水稻愈伤组织,Southern杂交检测表明,OsMAPK4基因整合到水稻基因组上,获得了转基因水稻植株。对转基因水稻在种子发芽期和苗期进行了耐盐性分析,结果表明,转基因水稻种子在含0.2mol·L-1NaCl的培养基上能正常萌发;转基因水稻幼苗在0.4mol·L-1NaCl处理时茎部仍然为绿色,种子萌发与幼苗生长情况略优于非转基因植株栽至无盐土壤中,植株能萌发出新叶片。     

国外农业科技新动态

1.日本培育出含铁量高的水稻新品种最近,日本科学家利用转基因技术培育出一种含铁量较高的水稻新品种。据测定,新品种含铁量比常规水稻高2倍左右。方法是取出大豆中的铁蛋白基因,植入到土壤杆菌中,再用这种转基因杆菌来感染水稻植株,使水稻同样具有这种制造高铁量物质的基因。据测定,这种转基因水稻,每10粒大米含铁量为3.4微克,比普通大米高2倍左右。     

磷高效转基因水稻对潮土无机磷形态的影响

为探究磷高效转基因水稻种植对潮土不同形态无机磷的影响,采用完全随机设计的方法分析了在施磷和不施磷条件下,磷高效转基因水稻OsPT4、磷高效突变体水稻 PHO_2及非转基因亲本日本晴(Nipponbare)在分蘖期、孕穗期、灌浆期、成熟期的种植土壤中无机磷组分特征差异。结果表明:在两种施肥处理下,同一生长期Os PT4和 PHO_2的土壤全磷含量与日本晴无显著差异,同一生长期的 PHO_2土壤有效磷含量、无机磷总量、Ca8-P、Al-P含量均显著低于日本晴,OsPT4的土壤Ca8-P、Al-P含量在灌浆期和成熟期均显著低于日本晴。不施磷条件下,Os PT4土壤Ca_2-P含量在灌浆期、成熟期显著低于日本晴,在施磷和不施磷条件下,同一生长期的Os PT4土壤Ca10-P含量与日本晴无显著差异。与对照相比,磷高效转基因水稻Os PT4强化了对Ca_2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P这4种植物有效性高的无机磷形态的吸收利用,但未对土壤全磷含量造成显著影响。由于仅分析了第一年的种植土壤,水稻磷高效基因的表达对土壤不同无机磷形态以及全磷含量产生的效应还有待于进一步调查研究。     

氮高效转基因水稻OsNRT2.3b对土壤氨氧化细菌群落多样性的影响

以氮高效转基因水稻Os NRT 2.3b两个不同株系N-04和N-08为研究对象,以非转基因亲本日本晴(Nipp)为对照,在田间小区试验条件下,设施氮和不施氮两种处理,采用变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术,分析了氮高效转基因水稻在生长期对土壤氨氧化细菌群落多样性的影响。研究发现,水稻土壤氨氧化细菌丰富度指数在各生长期内品种间均不存在显著差异。两种处理条件下N-04的土壤氨氧化细菌香农-威纳指数仅在拔节期与Nipp有显著差异,其余生育期均无显著差异;在施氮条件下N-08的土壤氨氧化细菌香农-威纳指数在拔节期和抽穗扬花期与Nipp存在显著差异,不施氮条件下仅拔节期出现显著差异。两种处理条件下,N-04的土壤氨氧化细菌均匀度指数与Nipp相比整个生长期均无显著差异,而N-08在拔节期显著低于Nipp。测序结果表明,施氮和不施氮处理下氮高效转基因水稻(N-08和N-04)与Nipp相比土壤中拥有更多的亚硝化螺旋菌属(Nitrosospira)和亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)。研究表明,氮高效转基因水稻在个别生育期对香农-威纳指数和均匀度指数有显著差异,且其更有利于促进土壤铵态氮向硝态氮的转化。     

农业转基因生物知识问答（7）

（续2012年第6期18页） 问：全球转基因水稻批准种植情况如何？ 答：在我国2009年8月批准转基因水稻生产虚用安全证书之前，世界上已有不少国家批准转基因水稻的种植或食用。美国于2000年批准了2个耐除草剂转基因水稻品种的商业化种植；2006年又批准了1个耐除草剂转基因水稻品种的商业化种植；     

转基因技术培育保健稻

日本科学家利用转基因技术成功培育出可减少血清胆固醇含量和防止动脉硬化的水稻新品种。据这种水稻的培育机构日本农林省农业生物资源研究所说，这种水稻是借助于土壤杆菌把大豆球蛋白的基因植入水稻中培育出来的。在大豆球蛋白中，赖氨酸含量要比水稻谷蛋白中的含量大约高1倍，而且还可降低人体血液中的胆固醇。     

转基因水稻种子中外源元件的PCR检测

基因重组技术突破了传统育种所遇到的一些障碍，能够准确、快速地把目的基因导入寄主细胞中，从而赋予寄主以抗病、抗虫、抗除草剂、抗逆境、延熟等优良特性，或使其营养品质得到改善。但转基因农作物潜在的风险还是一个尚待研究的领域，有关转基因植物对环境安全、生物物种安全、人类安全与健康的影响尚无定论。各国都纷纷针对转基因产品的贸易制定了相应政策，并建立了许多转基因产品的检测方法［1，2］。 水稻是一种重要的粮食作物。自1988年第一批水稻转基因植株问世以来，中国、日本、泰国、德国、菲律宾、瑞士、英国、加拿大等国家在水稻转基因研究领域取得了一系列成果，许多转基因水稻品系已进入田间试验。预计在不久的将来，转基因水稻将实现商品化［3］。因此，有必要建立快速、简便、灵敏的转基因水稻种子检测方法。     

转基因水稻环境安全研究进展

随着抗虫、抗病、抗除草剂、抗逆境和高产优质的转基因水稻从实验室逐渐走向开放环境,转基因水稻可能带来的环境安全问题已引起了广泛的关注。本文就近年来我国转基因水稻环境安全方面的研究工作进行了综述,主要包括转基因漂移及其生态风险,转基因对非靶标生物和生物多样性的影响,转基因对土壤生物群落的影响及转基因水稻本身杂草化风险等方面,旨在为转基因水稻的生物安全研究和转基因水稻商品化提供科学参考。     

转基因水稻研究现状

转基因水稻是农业可持续发展的重要组成部分。从转基因水稻的研究概况、生态风险、经济效益几个方面阐述了转基因水稻面临的问题,为转基因水稻的评价安全性提供参考。     

抗真菌转基因水稻种植对土壤有机氮组分的影响

【目的】探讨转基因水稻对土壤有机氮组分的影响,为评价转基因作物对土壤供氮能力的影响提供依据。【方法】采用田间小区试验,按抗真菌转基因水稻品种设转品1、转品8两个处理及其亲本非转基因水稻七丝软粘作对照处理,于水稻播种前及收获后采集土样测定分析土壤有机氮组分及真菌数目变化情况。【结果】转基因水稻转品1、转品8和亲本非转基因水稻七丝软粘的土壤有机氮组分在种植前和收获后均无明显差异,外源抗真菌基因的引入对水稻田土壤有机氮各组分含量及其所占全氮比例无明显的影响,土壤有机氮中酸解氮的各组分含量顺序为：氨基酸态氮＞酸解未知氮＞氨态氮＞氨基糖态氮。【结论】外源抗真菌基因的引入对土壤有机氮组分的影响差异不显著。     

转基因抗虫水稻研究进展

介绍了水稻害虫及其化学防治产生的问题,综述了转基因抗虫水稻的研究进展,分析了转基因抗虫水稻的安全性,并展望了抗虫水稻转基因的发展方向。     

转基因水稻研发进展

水稻是世界上最重要的粮食作物之一,在我国粮食生产中占有举足轻重的地位。我国在杂交水稻育种领域取得了世界瞩目的成就,为我国粮食安全作出了重要贡献。转基因技术为水稻育种提供了新的手段,自20世纪80年代启动转基因水稻项目以来,我国全方位地开展了转基因水稻育种研究。目前,我国转基因水稻的研究总体处于国际先进水平,转基因抗虫水稻研究处于世界领先水平,有可能率先实现产业化,转基因水稻的应用将为确保我国粮食安全作出重要的贡献。