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。     

12年生转基因毛白杨外源基因转移及其对土壤微生物的影响

对大田种植12 a的转基因毛白杨(Populus tomentosa)根、茎、叶组织基因组DNA以及土壤总DNA和卡那霉素抗性菌株基因组DNA进行PCR特异性扩增检测,研究了转基因毛白杨对根际土壤可培养微生物数量时空动态的影响。结果表明:大田种植12年后转基因毛白杨的外源基因仍然存在于植株的各组织中;转基因毛白杨林下土壤总DNA和卡那霉素抗性菌株基因组DNA中,均未检测出与预期长度符合的条带;转基因和对照(非转基因毛白杨)林下根际土壤微生物数量无显著差异;随着土层深度的增加转基因与对照根际土壤微生物中细菌和放线菌数量均显著减少,而真菌无明显变化。在水平方向上,转基因与对照根际土壤微生物中真菌和放线菌数量均无显著差异,仅在土壤深度40 cm处,水平方向20 cm与水平方向50 cm处的细菌数量有显著差异。表明,大田种植12年后转基因毛白杨暂未对土壤可培养微生物数量造成显著影响。     

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 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【。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);BIOLOGEcoplate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。     

转基因玉米对土壤微生物群系的影响

为了评价转基因玉米对土壤环境生态安全风险,通过盆栽试验,以转Bt基因P1498及非转基因亲本Non-Bt P1498,转抗除草剂基因C31为材料,研究比较转基因玉米不同生育期对土壤微生物的影响。结果表明,转基因玉米对土壤细菌没有显著影响;土壤真菌在苗期有显著影响,其他生育期没有影响;放线菌在抽雄期有显著影响,其他生育期没有影响;转基因玉米对土壤氨化细菌、好气性固氮菌没有影响。说明转基因玉米对土壤微生物数量没有显著影响。     

转cry1Ah基因玉米对根际土壤微生物群落结构的影响

采用传统的平板计数法分析根际土壤可培养细菌、真菌和放线菌数量;同时用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)和BIOLOG方法,对转cry1Ah基因抗虫玉米根部土壤微生物群落结构进行了研究.结果表明,在玉米的整个生长过程中,根部可培养的微生物随时间变化有一定的消长,但同一时间内转基因玉米与非转基因玉米二者根...     

转Bt基因对水稻内生原核微生物定殖数量效应分析

为探讨转Bt基因对水稻内生原核微生物定殖的数量效应,首先确定水稻根、茎、叶表面微生物的消毒时间和条件;其次,在有效排除水稻植株表面微生物干扰的条件下,应用纯培养方法对转Bt基因及其亲本水稻各组织的内生原核微生物定殖数量进行检测分析,初步评估各亲本水稻在引入外源Bt基因后,给水稻植株内生原核微生物数量带来的影响。结果显示,水稻根际微生物以70%乙醇浸泡7 min,茎和叶表面微生物以70%乙醇浸泡2 min,以无菌水漂洗2次,可达到杀灭表面微生物的效果。本次试验中,ZJ-22和明恢63两个水稻品系亲本植株根、茎的内生原核微生物定殖数量,在苗期和分蘖期时均高于对应的转Bt基因植株(ZJ-22Bt和TT51-1);苗期时两个品系亲本水稻叶片内生微生物数量同样高于转Bt基因水稻,分裂期转Bt水稻TT51-1叶片内生原核微生物数量则多于其亲本植株明恢63。以上结果表明,两个品系亲本水稻插入外源基因后,在苗期和分裂期对亲本植株各部位的内生原核微生物定殖情况均产生了一定的影响。     

bar基因对盆栽小麦根际微生物的影响

在盆栽实验条件下,以转bar基因小麦87158(BG87)、98005(BG98)和对照小麦扬麦87158(YM87)、安农98005(AN98)为材料,对小麦各生育期的根际微生物进行分析,研究bar基因对小麦根际微生物的影响.结果表明,小麦根际微生物的数量随生育期发生变化,苗期到拔节期,小麦根际微生物数量较少;在孕穗期至抽穗期,根际微生物数量增多;抽穗期后到灌浆期,小麦根际微生物数量开始下降.转bar基因小麦和对照小麦根际细菌和真菌的数量自孕穗期开始差异极显著,而放线菌的数量差异不明显.转bar基因小麦根际细菌和真菌的主要类群与对照小麦基本相同.     

新疆Bt棉田根际土壤微生物群落变化研究

[目的]通过分离Bt棉和常规棉根际土壤微生物,研究Bt棉对根际土壤微生物的种群影响.[方法]在2011 ～2012年间,采用平板计数法、稀释培养法和MPN(most probable number)法分析Bt棉中棉所41号和常规棉中棉所49号根际根际土壤微生物真菌、细菌和放线菌以及细菌功能类群在整个棉花生育期的数值变化.[结果]不同年度间,随着棉花发育期的推进,Bt棉和常规棉根际土壤中的真菌、放线菌、细菌和细菌不同功能类群的数量变化趋势基本一致,逐渐上升或下降,在棉花发育后期数量达到最大.不同棉花发育时期和不同品种间,Bt棉和常规棉根际土壤中的真菌、放线菌、细菌,包括不同细菌功能类群变化有明显差异,但无明显规律性,集中体现在蕾期、花铃期和吐絮期.Bt棉和常规棉根际土壤细菌功能类群的多样性指数、优势集中性指数和均匀度指数在5个棉花发育时期变化趋势基本一致,不同棉花发育时期,花铃期的各项特征参数最低,吐絮期最高;不同品种间,在苗期、蕾期、花铃期和收获期,Bt棉的数值高于常规棉,但无明显差异;在吐絮期则有明显差异,2011年和2012年各项特征参数结果相反.[结论]Bt棉和常规棉根际土壤微生物群落变化主要受到棉花发育期、棉花品种和年度季节交替的影响,短期内尚未发现Bt毒蛋白能够引起土壤根际微生物群落的变化.     

抗蚜虫转基因枸杞对土壤微生物影响的初步研究

[目的]研究抗蚜虫转基因枸杞对突然微生物的影响。[方法]以高产优质宁夏枸杞品种"宁杞1号"为对照,采用稀释平板法,研究了种植抗蚜虫转基因枸杞对种植地和根际土壤主要微生物的影响。[结果]结果表明:在枸杞的两个年生长时期,供试转基因枸杞株系根际土壤好气性细菌、厌气性细菌、放线菌和真菌数量和非转基因枸杞亲本植株相比无显著差异,转基因枸杞种植地与非转基因枸杞种植地间的各类微生物数量也均无显著差异。种植地和根际土壤好气性细菌、厌气性细菌和真菌数量在枸杞年生长的2个时期的变化规律基本相同,均为:现蕾期<果实成熟期,而放线菌数量大多表现为:现蕾期>果实成熟期;此外,转基因枸杞和非转基因枸杞的根际微生物数量比同时期的种植地都要高。[结论]说明转基因枸杞对土壤微生物系统未产生显著影响。     

双价转基因抗虫棉花对土壤氨氧化细菌和氨氧化古菌群落结构及丰度的影响

采用末端片段多态性分析(T-RFLP)和实时定量PCR(Quantitative real-time PCR,qPCR)方法,研究了不同生长时期双价转基因抗虫棉花和亲本非转基因棉花(对照)土壤氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria,AOB)和氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea,AOA)群落结构和丰度的变化,以探讨双价转基因抗虫棉花种植对土壤氨氧化微生物的影响。结果表明,双价转基因抗虫棉花土壤中AOB和AOA优势种群与对照相同,且随生长时期无显著变化,但在各自样品中所占比例不同。不同生长时期双价转基因抗虫棉花土壤AOB的Shannon指数和Evenness指数均与对照无显著差异,AOA的Shannon指数与对照也无显著差异,而苗期时Evenness指数显著低于对照(P0.05),其他3个生长时期差异均不显著。qPCR分析表明,除花铃期双价转基因抗虫棉花土壤AOB丰度高于对照外,其他3个生长时期均低于对照,而AOA丰度在4个生长时期均低于对照。吐絮期时,双价转基因抗虫棉花与对照土壤AOB和AOA丰度均差异显著(P0.05)。双价转基因抗虫棉花对土壤AOB和AOA群落结构组成无显著影响,但降低了AOB和AOA的数量,双价转基因抗虫棉花对土壤微生物的某些类群可能存在潜在影响。     

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.     

再植苹果土壤状况及其生长发育研究

2008-2009年在西北农林科技大学白水苹果试验站,采用盆栽试验,研究渭北旱塬不同土壤类型、不同栽培年限对红富士果园土壤养分、微生物、土壤酶变化以及再植幼树株高、叶面积、新梢生长、根系活力等的效应。结果表明,重茬果园土壤微量元素亏缺严重,土壤真菌富集,过氧化氢酶降低;黄绵土效应比土娄土效应明显,16 a生果园土壤效应重于12 a生果园土壤,再植幼树发生明显的再植病害症状,黄绵土植株效应重于土娄土,16 a生果园重茬土壤再植幼树植株效应重于12 a生果园土壤。     

树枝发酵腐殖质肥对人面子林下土壤微生物和酶活性的影响

[目的]研究树枝发酵腐殖质肥对人面子林下土壤pH、总孔隙度、有机质含量、碱解氮含量、有效磷含量、速效钾含量、土壤微生物数量以及土壤酶活性的影响。[方法]以不施任何肥料为对照,对人面子林下土壤理化性质进行分析。[结果]树枝发酵腐殖质肥能增加总孔隙度,显著增加土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量、土壤微生物数量和土壤酶活性,土壤微生物数量与土壤酶活性呈显著正相关。[结论]施用树枝发酵腐殖质肥能提高人面子林下细菌数量与真菌数量的比值,促使土壤由真菌型向细菌型方向转化,且提高微生物数量和土壤酶活性,从而显著提高人面子林下土壤肥力,改善土壤环境。     

转基因棉的应用现状及风险评价综述

生物技术研究,特别是转基因技术的研发和应用,已迅速扩展到生命科学的各个领域。转基因棉花具有抗虫、优质等显著特点,在生产、加工方面得到了广泛的应用,但也存在诸如基因逃逸、对土壤微生物及其他非靶标生物影响等一系列潜在风险。面对近年来突飞猛进的转基因技术,需要采取风险控制措施,采取完善转基因安全法律法规体系、建立转基因生物风险评估及预警体系等措施予以应对。     

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.     

转基因库安托杨对根际土壤微生物及酶活性的影响

对4年生转基因库安托杨在生长过程中的土壤微生物和酶活性变化情况进行调查,发现转基因与非转基因株系的3大类根际微生物数量和蛋白酶活性分别表现为"增→减→增→减"和"减→增→减"的倒"S"型变化趋势,土壤脲酶、磷酸酶酶活性的变化趋势均呈"增→减"的倒"V"字型的变化趋势,且转基因库安托杨基本未对微生物数量和酶活性产生显著影响。     

转DREB3基因抗旱大豆对土壤微生物群落及有益微生物的影响

采用盆栽试验方法,在正常水分管理和干旱胁迫条件下研究了转DREB3基因抗旱大豆对土壤细菌、放线菌、真菌及两种有益菌木霉菌和自生固氮菌数量的影响.结果表明,在正常水分管理条件下,只有VE期转基因抗旱大豆根际土壤中细菌数量显著增多,放线菌数量显著减少.干旱胁迫下,转基因抗旱大豆根际土壤中放线菌数量也只在R1期与正常水分管理...     

转基因三倍体毛白杨花粉活力及枯落物外源基因检测

目的长期持续的开展转基因林木安全性评价研究,对林木遗传改良育种工作的开展和转基因林木的生物安全性评价具有重要意义。方法对田间种植11年和13年的转AhDREB1基因三倍体毛白杨[（Populus tomentosa × P.bolleana）× P.tomentosa]花粉活力和杂交结实率进行检测。此外,对自然条件下转基因三倍体毛白杨枯落物中外源基因进行检测,并从转基因三倍体毛白杨林下根际土壤中筛选出44株卡那霉素抗性细菌,对其基因组DNA进行PCR检测。结果MTT和TTC染色检测结果表明转基因三倍体毛白杨花粉没有活力,杂交试验结果再次表明转基因三倍体毛白杨花粉不具备可授性和育性,其杂交结实率为0。转基因三倍体毛白杨的枯落物（枝、茎和叶）无论是埋在土里,飘落在地表,飘落在草坪上,其外源基因在3个月后均未能检测到。种植13年的转基因三倍体毛白杨枯落物中的外源基因暂未水平转移到根际土壤可培养细菌基因组中。结论未发现大田种植13年的转基因三倍体毛白杨对周围生态环境造成显著影响。