转基因玉米Bt蛋白降解规律及其与土壤动物互作研究

以转Cry11Ac基因玉米及其非转基因对照为试验材料,利用大、中、小不同孔径的凋落物分解袋,研究黑土区转基因玉米外源基因表达Bt蛋白的降解规律及其与土壤动物的互作关系。结果表明,第二年春天大孔径凋落物分解袋内转基因玉米残体Bt蛋白含量为初始含量的25.98%,至8月份Bt蛋白只剩下初始含量的0.35%。分解袋孔径对转基因玉米及其对照玉米凋落物分解率和Bt蛋白降解率均有显著影响,表现为大孔径中孔径小孔径,说明大型和中型土壤动物都可以促进凋落物分解和Bt蛋白的降解。与对照玉米相比,转基因玉米凋落物分解率和凋落物内土壤动物群落结构参数都没有显著差异(P0.05,t-test),说明导入Bt基因对玉米残体分解速率和土壤动物均无显著影响。     

转cry1Ac基因抗虫玉米叶片残体降解对土壤动物群落结构的影响

为研究转cry1Ac基因抗虫玉米Bt-799老熟叶片降解过程中对土壤动物群落结构的影响,采用凋落物分解袋法,调查了Bt-799及其对应的非转基因对照郑58和当地主栽常规品种郑单958共3个品种(系)玉米田自然条件下的土壤动物群落组成、类群丰富度和个体数,比较分析了土壤动物群落各特征参数。结果显示,共采集土壤动物42 540头,隶属6纲11目,其中Bt-799田7 481头,隶属4纲8目,郑58田8 994头,隶属5纲8目,郑单958田26 062头,隶属6纲8目,3个品种(系)在土壤动物群落组成上除少数稀有类群存在差异外,其优势类群均为蜱螨目和弹尾纲。Bt-799及其对照郑58的田间土壤动物类群丰富度、多度、Pielou均匀度指数、Simpson优势度指数、ShannonWiener多样性指数分别是3.49、138.54、0.50、0.33、0.76和3.30、166.56、0.46、0.29、0.73,均无显著差异,郑单958田间土壤动物群落各特征参数则分别是2.67、489.46、0.47、0.30、0.68,与Bt-799及其对照郑58相比只有类群丰富度和多度存在显著差异,其它特征参数均无显著差异。初步判定转基因玉米Bt-799叶片残体降解不会对土壤动物群落结构造成影响。     

转cry1Ac基因抗虫玉米Bt-799种植对土壤动物群落结构的影响

为调查转基因抗虫玉米种植对非靶标土壤动物群落结构的影响,以转cry1Ac基因抗虫玉米Bt-799及其对应的非转基因对照玉米郑58为试验材料,于2014—2015连续2年在东北黑土区采用手捡法和干漏斗法分别调查大型和中小型土壤动物的类群和数量,比较分析转基因与非转基因玉米田中土壤动物群落组成和多样性,并利用冗余分析(redundancy analysis,RDA)各环境因子在土壤动物群落结构形成中的作用。结果表明,郑58和转基因玉米Bt-799田中大型土壤动物总体群落组成相同,各类群多度无显著差异;2种玉米田间所有类群总体多度、物种丰富度、Simpson优势度指数、Shannon-Weiner多样性指数和Pielou均匀度指数均无显著差异,2014年其P值分别为0.949、0.867、0.751、0.998、0.985,2015年其P值分别为0.869、0.406、0.532、0.115、0.410;RDA分析表明玉米品种(系)在大型、中小型土壤动物群落结构形成中几乎没有作用。表明中短期内转基因玉米种植对非靶标土壤动物无显著影响。     

转cry1Ie基因抗虫玉米IE09S034种植对田间大型土壤动物多样性的影响

选取我国具有自主知识产权的转cry1Ie基因抗虫玉米IE09S034,利用手捡法和巴氏罐诱捕法,以群落组成、群落结构、优势类群种群动态为参数,研究转基因玉米IE09S034对田间大型土壤动物多样性的影响。研究结果表明,转基因玉米IE09S034较非转基因对照综31,对田间大型土壤动物的群落组成、物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数以及优势类群种群动态等均无显著影响,可初步认定转基因抗虫玉米IE09S034对田间大型土壤动物无安全性风险。     

土壤跳虫对转EPSPS基因抗除草剂玉米CC-2种植的响应

为研究转EPSPS基因抗除草剂玉米CC-2的种植对土壤跳虫群落的影响,探讨土壤跳虫对环境因子变化的响应,采用土漏斗法收集2014年5月至10月的转基因抗除草剂玉米CC-2及其非转基因对照玉米郑58田间土壤跳虫样品,分析其群落组成、形态特征值和群落多样性指数。在此基础上,采用冗余分析(Redundancy analysis,RDA)探讨了土壤跳虫群落与环境因子之间的关系。结果表明,转基因抗除草剂玉米CC-2与其非转基因对照玉米郑58田间土壤跳虫群落组成基本一致。重复测量方差分析结果表明:两种玉米材料田间土壤跳虫群落形态特征值(眼睛数量、体长、体色、弹器发达程度、触角长度)均无显著差异;两种玉米材料田间土壤跳虫群落多样性指数(物种丰富度、个体数、Simpson优势度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀性指数)均无显著差异。冗余分析表明,玉米根部生物量和样地含水量对土壤跳虫群落产生了显著影响,而玉米材料则未对其产生显著影响。初步结论为,转基因抗除草剂玉米CC-2的种植对土壤跳虫群落无不利影响。     

转基因水稻叶片残体对白符跳和赤子爱胜蚓的影响

为研究转Cry1c基因抗虫水稻1c-5对土壤中非靶标生物安全性的影响,以转Cry1c基因抗虫水稻1c-5的非转基因亲本品种吉粳88为对照,选择白符跳和赤子爱胜蚓作为指示生物,在室内条件下,用水稻1c-5的叶片喂饲白符跳和赤子爱胜蚓,考察其对白符跳存活率和体长的影响,以及对赤子爱胜蚓存活率、繁殖率和体重变化率的影响。结果表明,与吉粳88相比,水稻1c-5对白符跳和赤子爱胜蚓无显著影响。由此可初步判定,短期内转Cry1c基因水稻1c-5对白符跳和赤子爱胜蚓无生态风险。     

转EPSPS基因抗除草剂玉米‘CC-2’对土壤动物群落的短期影响

综合利用手捡法、干漏斗法和巴氏罐诱捕法3种方法,以群落组成、物种丰富度、个体数、多样性指数、均匀度指数和优势度指数为参数,系统研究转EPSPS基因抗除草剂玉米‘CC-2’种植对土壤动物群落的短期影响。结果表明,无论是喷施除草剂处理还是不喷施除草剂处理,转基因玉米‘CC-2’较之对应的非转基因对照‘郑58’,在土壤动物群落组成及群落结构参数等方面均无显著差异。可初步认定,转EPSPS基因抗除草剂玉米‘CC-2’对土壤动物群落无不利影响。