转Bt基因棉花对土壤微生物的影响

在大田和盆栽条件下，以转Bt基因抗虫棉晋棉26号和其具有相似遗传背景的普通棉花品种晋棉7号为材料，研究棉花不同生育期的土壤细菌、真菌、放线菌及其生理菌种的变化。结果表明，转Bt基因棉晋棉对土壤微生物种类和数量有一定的影响，在某些生育期显著高于或低于普通非转基因棉花，或者差异不显著。因此，转基因安全评价需要对土壤微生物进行评价。     

转Bt基因棉花对土壤微生物的影响

在大田和盆栽条件下，以转Bt基因抗虫棉晋棉26号和其具有相似遗传背景的普通棉花品种晋棉7号为材料，研究棉花不同生育期的土壤细菌、真菌、放线菌及其生理菌种的变化。结果表明，转Bt基因棉晋棉对土壤微生物种类和数量有一定的影响，在某些生育期显著高于或低于普通非转基因棉花，或者差异不显著。因此，转基因安全评价需要对土壤微生物进行评价。     

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)。     

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...     

转Bt基因棉根系水浸液和分泌物化感效应

为了提示转Bt基因棉对后茬和与其间混套作物幼苗的影响,以常规棉和绿豆为受体作物,采用培养皿、水培培养的方法,研究了转Bt基因棉根系水浸液和根系分泌物的化感效应。结果表明,在所测试浓度范围内转Bt基因棉根系水浸液不会影响常规棉幼苗生长。在0.1 g.mL-1浓度下,对绿豆幼苗生长有抑制作用,表现降低苗鲜重,抑制根长,降低根鲜重。与转Bt基因棉共培养30 d的常规棉和绿豆地上部生长没有受到转Bt基因棉根系分泌物的影响,但常规棉地下部根长显著增长,根系活力显著提高,根系SOD、POD活性以及MDA含量未发生改变;绿豆根长和根鲜重显著降低,根系活力显著降低,根系SOD和POD活力显著提高,但MDA含量的显著增加表明绿豆根系细胞膜受到了伤害。     

一年生转Bt基因欧洲黑杨对土壤微生物的影响

利用PCR技术检测欧洲黑杨植株内转入Bt基因的稳定性,连续1 a对苗期转Bt基因和其林地间及根际土壤中3大类微生物(细菌、真菌和放线菌)进行选择性培养和数量统计分析,并将经过辐射杀菌的转Bt基因欧洲黑杨和其落叶干粉加入培养基,分别对已知细菌、霉菌和放线菌培养并对其数量和生长情况进行了对比分析。结果表明:(1)Bt基因稳定存在于苗期转Bt基因欧洲黑杨植株内。(2)转基因和对照林地间及根际土壤中微生物数量在不同月份无显著差异。(3)转基因植株落叶干粉对已知微生物的培养结果与对照组无显著差异。从而得出:苗期转Bt基因欧洲黑杨林对土壤微生物尚没有明显的影响。     

转双价棉种植对土壤酶活性及土壤微生物的影响

转 Bt＋CpTI基因棉因其具有强有效的杀虫性能,近年来种植面积不断扩大,其种植对土壤生态系统的影响是环境风险评价的重要组成部分。本研究以转基因双抗虫棉sGK321和亲本同源常规棉石远321为研究对象,通过比较分析了不同生育期（苗期、蕾期、花铃期、吐絮期）转双价基因棉与其非转基因棉亲本在大田条件下种植13年后,根围土壤酶活性（脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶）变化和土壤可培养微生物（细菌、真菌、放线菌）数量的变化。结果表明,转双价棉与常规棉根际土壤脲酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性以及土壤可培养细菌、真菌、放线菌数量随生育进程的推进变化趋势一致。土壤细菌和放线菌数量在同一时期均无显著差异;土壤脲酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶和土壤真菌数量在一些时期差异明显,转双价棉脲酶苗期、碱性磷酸酶苗期和蕾期,土壤可培养真菌数量花铃期低于常规棉,土壤过氧化氢酶苗期、碱性磷酸酶花铃期高于同源常规棉。聚类分析表明,土壤酶活性和土壤微生物种群数量变化主要受生育期的影响,而转双价 Bt＋CpTI种植对土壤酶活性和微生物影响是有限的。     

不同水稻栽培模式下小麦秸秆腐解特征及对土壤生物学特性和养分状况的影响

采用尼龙网袋法于2007-2008年连续2a在水稻常规栽培和节水灌溉栽培模式下,研究小麦秸秆腐解特征、养分释放规律及对土壤微生物数量、酶活性和养分状况的影响.结果表明:秸秆还田后,在0-30d腐解较快,后期腐解速率逐渐变慢.90d时累计腐解率达到了48.9％-61.3％.秸秆中养分释放速率表现为K＞P＞N≈C.节水栽培模式下小麦秸秆还田腐解率和养分释放率均显著高于常规栽培.秸秆还田后,土壤微生物数量以及土壤脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性均呈现“前期迅速增加,中期急剧减少,后期缓慢减少”的变化特征,而纤维素酶活性呈现“前期剧升、中期缓增、后期骤降”的变化趋势.小麦秸秆在节水栽培模式下还田土壤微生物数量和酶活性均显著高于常规栽培.适当增加秸秆用量可以提高微生物数量和酶活性,用量过高对细菌和放线菌数量有负效应.秸秆还田可显著提高土壤有机碳和养分含量.土壤有机碳、全氮、碱解氮和速效磷含量在整个试验期间均呈增加趋势.速效钾含量在秸秆还田30 d时达到最高,而后则逐渐降低.节水栽培模式下秸秆还田后土壤有机碳和养分含量的提高效应显著高于常规栽培.提高秸秆用量对土壤养分含量有显著的正效应.     

转Bt基因作物及其安全性研究

随着转Bt基因作物的推广和应用,Bt作物的安全性问题也越来越受到重视。文章从Bt基因的分类、基因的克隆及应用,以及转Bt基因作物的生态安全性等方面进行了论述。Bt基因可以通过有性杂交,进入非转基因作物栽培种及野生近缘种中,造成基因污染,害虫在多代食用转Bt基因植物后可以产生抗性,而且转Bt基因作物对非靶标昆虫也有一定的影响,转Bt基因作物可以通过根系向土壤中释放Bt毒蛋白,对土壤生态系统产生影响。另外已经发现大豆(EPSPS)中的转基因有向人类肠道微生物转移的现象。本文综述了对Bt基因的利用进展及对环境及生物的影响,希望能为正确认识和研究利用转Bt基因作物提供一些思路。     

转Bt基因棉与棉田绿盲蝽趋性有关的生理特征分析

以转Bt基因棉苏抗310及其轮回亲本泗棉3号为材料,研究转Bt基因棉绿盲蝽发生危害特点及棉相关生理代谢特征。结果表明:绿盲蝽在转Bt基因棉苏抗310上危害程度重于常规棉泗棉3号,且苏抗310缺氮处理轻于苏抗310适氮处理,顶芽和幼蕾的可溶性糖含量与绿盲蝽的危害程度趋势呈正相关,与缩合单宁含量和苯丙氨酸解氨酶活性呈负相关,说明转Bt基因棉顶芽和幼蕾的可溶性糖含量提高,缩合单宁含量和苯丙氨酸解氨酶活性降低,对绿盲蝽发生和发育有利,这可能是转Bt基因棉绿盲蝽危害程度加重的重要生理特征。     

Effects of soil salinity on rhizosphere soil microbes in transgenic Bt cotton fields

With increased cultivation of transgenic Bacillus thuringiensis(Bt) cotton in the saline alkaline soil of China, assessments of transgenic crop biosafety have focused on the effects of soil salinity on rhizosphere microbes and Bt protein residues. In 2013 and 2014, investigations were conducted on the rhizosphere microbial biomass, soil enzyme activities and Bt protein contents of the soil under transgenic Bt cotton(variety GK19) and its parental non-transgenic cotton(Simian 3) cultivated at various salinity levels(1.15, 6.00 and 11.46 dS m~(-1)). Under soil salinity stress, trace amounts of Bt proteins were observed in the Bt cotton GK19 rhizosphere soil, although the protein content increased with cotton growth and increased soil salinity levels. The populations of slight halophilic bacteria, phosphate solubilizing bacteria, ammonifying bacteria, nitrifying bacteria and denitrifying bacteria decreased with increased soil salinity in the Bt and non-Bt cotton rhizosphere soil, and the microbial biomass carbon, microbial respiration and soil catalase, urease and alkaline phosphatase activity also decreased. Correlation analyses showed that the increased Bt protein content in the Bt cotton rhizosphere soil may have been caused by the slower decomposition of soil microorganisms, which suggests that salinity was the main factor influencing the relevant activities of the soil microorganisms and indicates that Bt proteins had no clear adverse effects on the soil microorganisms. The results of this study may provide a theoretical basis for risk assessments of genetically modified cotton in saline alkaline soil.     

转Bt基因棉花不同生育期对土壤微生物的影响

采用转基因棉花晋棉26号和具有相似遗传背景的常规棉花品种晋棉7号进行大田试验,评价转基因棉花对土壤微生物的影响。试验结果表明,除吐絮期外,转基因棉花土壤细菌和真菌数量显著增加;土壤放线菌数量在蕾期、花期和吐絮期比对照显著提高,而在苗期显著降低,收获期差异不显著;土壤氨化细菌数量在蕾期、吐絮期、收获期显著提高,而在苗期和花期降低;固氮菌数量在苗期、花期、吐絮期、收获期显著提高,而在蕾期显著降低;土壤纤维菌数量在苗期、花期显著增加,而在蕾期和吐絮期显著降低,在收获期差异不明显。     

转Bt基因棉花秸秆对土壤多酚氧化酶、纤维素酶活性和毒素的影响

用转Bt基因抗虫棉秸秆和非转基因棉花秸秆分别处理同种土壤,在不同时期分析土壤多酚氧化酶、纤维素酶活性及土壤毒素的变化。结果表明:两个棉花秸秆处理之间及其与对照之间的土壤多酚氧化酶没有差异;两个棉花处理均可明显提高土壤纤维素酶活性,而以非转基因棉花秸秆处理的酶活性略高一些,但两者差异不显著;与对照相比,以非转基因棉花秸秆处理的土壤毒素略强一些,而转Bt基因抗虫棉秸秆处理与对照相差不大,说明转Bt基因抗虫棉秸秆不会增加土壤的毒素。因此,转Bt基因抗虫棉残留物对土壤多酚氧化酶、纤维素酶活性及毒素没有明显影响,该研究结果可为评价转Bt基因抗虫棉的安全性提供依据。     

江苏沿海棉区常见捕食性天敌在Bt棉田的消长动态与分布

以常规棉为对照,对江苏沿海地区Bt棉田捕食性天敌种群消长动态进行了系统调查,结果表明:捕食性天敌主要涉及6个科共16个常见种。两类棉田内6类天敌的种群数量均表现为蜘蛛类>瓢虫类>草蛉类>捕食蝽类>捕食螨类>食蚜蝇类,其中前2类分别占天敌总量的78%～79%和19%～20%。与常规棉比较,Bt棉田内蜘蛛类、瓢虫类、捕食蝽类和天敌总量分别增加78.26%、61.91%、114.28%和73.85%,草蛉类和捕食螨类分别减少2.78%和14.29%。捕食螨类和食蚜蝇类主要在棉花生长前期发生,其他4类天敌则主要在棉花生育中后期发生。面上普查结果表明,Bt棉田捕食性天敌总量比常规棉田增加25.63%～47.50%。     

转Bt基因棉对棉铃虫及其天敌发生的影响

1999年和2000年对转基因棉田棉铃虫及天敌进行了定点调查。结果表明：转基因棉对棉铃虫成虫、卵无驱避作用和抗性表现，不影响棉铃虫在植株上的落卵量，但转基因棉第二、三代棉铃虫幼虫数量与常规棉相对显著减少，存在明显抗虫性。转基因棉不影响捕食性天敌的数量。     

转Bt基因棉对斜纹夜蛾种群增长的影响

田间调查结果显示,斜纹夜蛾(PodopteralituraFabricius)对转Bt基因抗虫棉科棉1号叶片、花和蕾的为害率与对常规棉渝棉1号的为害率相比均无显著差异,但科棉1号棉田百株虫量最高达928头,显著高于渝棉1号百株虫量。实验种群生命表研究结果表明,斜纹夜蛾取食棉花后的各虫态发育历期和存活率等两品种间无明显差异,取食科棉1号棉花的斜纹夜蛾种群趋势指数略大于取食渝棉1号棉花的斜纹夜蛾种群。说明转Bt基因棉科棉1号对斜纹夜蛾并无抗性。     

Effects of Bt transgenic crops on soil ecosystems: a review of a ten-year research in China

Bacillus thuringiensis (Bt) transgenic cotton is the unique Bt transgenic crop planted on a large scale in China, and its commercialized varieties and hectareage had increased rapidly in China during the past decade (1997–2006) with broad geographic distribution for the economic, environmental, and health benefits. In 2004, the planting area of Bt transgenic cotton in China ranked first worldwide with up to 370 × 10⁶ hm². In addition, Bt transgenic rice varieties in field tests have been close to approval for commercialization. However, ecological risks, a complex issue of Bt transgenic crops on soil ecosystem is urgently faced in China due to more than 60 varieties transferred single or bivalent Bt genes grown under diverse geographic regions. Two main pathways, biomass incorporation and root exudates, are involved in the effects of Bt transgenic crops on soil ecosystems. In this paper, the research results in recent years in China involved in the effects of Bt transgenic crops (Bt transgenic cottons and rice) on soil ecosystems were summarized with special attentions paid to the release and persistence of Bt toxins, and the toxicology to microorganisms, as well as the change of soil biochemical properties in soils where Bt transgenic crops were planted or incubated with their biomass. In addition, the complexity and current research defaults of ecological risk evaluation of Bt transgenic crops in China were highlighted.     

转Bt基因棉抗卡那霉素与抗虫性比较分析

以常规棉和转基因抗虫棉及其杂交、回交后代为材料,对卡那霉素抗性与测虫鉴定结果进行比较。结果表明,两者鉴定结果一致性达96%以上,卡那霉素可以用于转基因抗虫棉鉴定,但抗虫材料的最终鉴定仍需用测虫结果来表示抗虫性。