转基因抗虫棉对棉田土壤细菌数量及群落结构的影响

以转基因抗虫棉(GK12、33B)及其亲本对照(SM、5415)为材料,利用稀释平板法和基于rRNA基因PCR扩增的变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术研究了棉田土壤中细菌数量和群落结构在转基因棉种植第一年的动态变化.结果表明:棉田土壤细菌数量随棉花生育期逐渐增加,于花铃中期达到最大值,转基因棉与其亲本之间细菌数量差异不显著.放线菌数量随生育期变化较小,转基因棉与其亲本之间在花铃中期出现显著差异.DGGE结果显示,转基因棉和亲本都存在丰富且相似的条带,聚类分析表明大多数转基因棉和亲本间条带相似性达80％以上,根据不同的生理期分成2个簇;主成分分析表明转基因棉和亲本细菌群落结构没有显著差异,但在不同生育期存在一定差异,表明生育期是影响细菌群落结构的主要因素,与聚类分析结果相吻合.研究结果初步说明转基因棉对棉田土壤细菌数量和群落结构没有显著影响.     

转基因抗虫棉对土壤微生物影响的初步研究

研究了种植转基因抗虫棉不同年限的棉田对土壤主要微生物的影响。结果表明,不同棉田每克干土中土壤微生物数量平均为11 162万个,其中细菌数为9 370万个,占总数83.95%,在总菌数中占绝对的优势,说明细菌是棉田土壤微生物的主体;放线菌次之,占14.44%;真菌最少,占1.62%。不同类型棉田在棉花生长的3个不同时期土壤中的细菌、真菌和放线菌的变化规律基本一致,分别在种植4年转基因棉花的棉田达到高峰值;但细菌数量变化较大,大体上呈现先上升后下降的趋势;真菌数量一直呈上升趋势;放线菌数量大体上呈一直下降趋势。可见,种植转基因棉对棉田土壤微生物的影响较大,且种植时间的长短对其有不同的影响。     

转基因作物和工程菌对土壤微生物群落影响的浅析

综述了近年来转基因作物和工程菌对土壤微生物群落影响的研究进展。对转基因作物外源基因(表达产物)释放的几种转移途径作了概述,对土壤微生物群落可能存在的影响进行简要的评述。指出这种影响是长期而复杂的,必须进行长期的研究,并对将来的工作提出几点建议。     

转基因棉花对土壤细菌群落的影响

为了评价转基因棉花对土壤细菌群落结构的影响,试验采用转基因棉花品种晋棉26号及其非转基因亲本晋棉7号以及传统棉花品种中棉所12号进行了长期定位试验,利用高通量基因测序法研究了转基因棉花对土壤细菌的群落结构的影响。结果表明,3个棉花土壤细菌共检测到1 585个OTUs、除1个未分类门和4个待定候选门外,其余分别属于已知的21个门;主要优势种群有变形菌门、酸杆菌门、放线菌门、浮霉菌门、绿弯菌门、拟杆菌门;每个品种有独特的种群,转基因棉花晋棉26号独有的种群为栖热菌门,晋棉7号独有种群为WCHB1-60;转基因棉花土壤细菌的多样性降低,但没有改变土壤细菌种群结构。     

Bt转基因抗虫棉田昆虫群落结构研究

选用3个转Bt基因抗虫棉品种DP99B、20B、1560BG和2个非抗虫棉对照品种鄂杂棉1号、湘杂棉2号,比较研究了不同棉花群体中昆虫群落结构特征。结果表明,在未采取任何防治措施的情况下,3个转Bt基因抗虫棉对棉铃虫种群,尤其是在棉花生育前期有很好的抑制作用;同时对其他鳞翅目害虫种群也有一定控制效果,这使得棉蚜、棉叶蝉、烟粉虱等刺吸式害虫上升为主要害虫。但抗虫棉棉田昆虫群落、害虫亚群落以及天敌亚群落的多样性、均匀性均较对照棉田小,而优势集中性比对照棉田高,反映出抗虫棉棉田昆虫群落结构稳定性较差。相对来说,DP99B和20B抗虫性能较好,其棉田昆虫群落结构也比较稳定。因此,转Bt基因抗虫棉的大面积应用中,除了要关注抗毒性棉铃虫的产生和危害以外,还应特别注意其他可能上升为主要害虫(如棉蚜、棉叶蝉、烟粉虱等)的防治工作。     

黄顶菊(Flaveria bidentis)凋落物对土壤无脊椎动物群落的影响

以黄顶菊(Flaveria bidentis)入侵的林地、荒地和沟渠作为调查样地,探讨黄顶菊凋落物对土壤无脊椎动物群落的影响。利用环刀进行取样,3种生境共捕获土壤无脊椎动物54315头,隶属2门10纲17目。3种生境的优势类群皆为蜱螨目和弹尾目,其余类群的相对多度较小。黄顶菊凋落物能够为土壤无脊椎动物提供栖息地与食物来源,进而影响其群落结构及多样性,该影响与黄顶菊自身群体的生长状况有关,在长势较弱的林地生境影响较小,而在长势较强的荒地和沟渠生境影响较大。综上所述,黄顶菊入侵3种生境后,植株及其凋落物能为优势类群提供更好的栖息地和隐蔽所,并通过改变表层腐殖土的主要养分含量,引起土壤无脊椎动物多样性的升高,且土壤无脊椎动物在凋落物层中多样性呈自上而下的升高趋势。     

四川棉区转基因抗虫棉对棉田昆虫群落的影响

采用系统调查方法,研究了在转基因抗虫棉的棉田害虫群落情况.结果表明:在四川棉区,转基因抗虫棉对棉田昆虫群落组成无影响.转基因抗虫棉能有效控制棉铃虫、棉红铃虫等鳞翅目害虫的发生数量,并将其种群控制在较低水平;转基因抗虫棉对棉田中棉蚜、红蜘蛛的群落数量无影响,但蝽类的群落数量比常规棉田高.     

转基因作物影响土壤微生物群落多样性的研究

转基因技术在提高作物抗逆性、增加粮食产量方面贡献卓越的同时,对包括土壤微生物群落在内的土壤生态系统的风险评估一直存在争议。大多数研究表明,转基因作物的种植会引起土壤微生物群落多样性的变化,但其对土壤微生物群落多样性的影响程度、持续作用时间等都没有定论。综述了外源基因及其表达产物进入作物根际的方式与不同类型外源基因及其表达产物对土壤微生物群落多样性的影响;并对转基因作物影响土壤微生物群落的研究手段进行了讨论,提出了下一步的研究策略。     

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.     

非抗虫转基因棉花对土壤细菌群落多样性的影响

田间试验条件下,为了探究非抗虫转基因棉花对土壤细菌群落多样性的影响,应用PCR-DGGE技术对转RRM2基因高产棉、转GAFP基因抗病棉、转ACO2基因优质棉及非转基因常规棉(中棉所12)种植后在吐絮期的土壤细菌群落多样性进行分析。结果表明,与常规棉相比,3种转基因棉的种植均未对土壤细菌香农-威纳指数(H)、均匀度(EH)和丰富度(S)造成显著影响,且两类棉花土壤细菌群落结构相似性较高。可见,短期内,非抗虫转基因棉花的种植对土壤细菌群落多样性无显著影响。对DGGE的优势条带序列分析发现,同源性最高的微生物分别属于拟杆菌门(Bacteroidetes)的黄杆菌纲(Flavobacteria)、噬弧菌属(Bacteriovorax)、Segetibacter,变形菌门(Proteobacteria)的α-变形菌纲(alpha proteobacterium)、地杆菌属(Geobacter),厚壁菌门(Firmicutes)的Paenisporosarcina,酸杆菌门(Acidobacterias)的酸杆菌属(Acidobacterium),它们均为不可培养微生物。     

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。     

3个抗虫棉对棉铃虫抗性的研究

试验表明，抗虫棉华棉１０２、Ｒ９５－０７、Ｒ９５－０２对棉铃虫有较强的抗性。用Ｒ９５－０７、Ｒ９５－０２棉叶饲养棉铃虫和田间接虫试验低龄幼虫存活率与泗棉三号比较可降低３８．９％～５６．１％。     

转双价基因棉田昆虫群落的多样性研究

2002-2003年在田间研究了转双价基因(CrylAc CpTI)棉田昆虫群落的多样性,并分析了昆虫群落多样性的时间格局,结果表明,4种类型棉田昆虫群落的多样性指数以双价棉田和Bt棉田最高,其次为常规棉田,常规施药田最低;害虫亚群落多样性指数以双价棉和Bt棉田最高,其次为常规用药田,常规棉田最低;天敌亚群落多样性指数以双价棉田最高,其次为常规棉田和常规用药田,Bt棉田最低,4种类型棉田昆虫群落的多样性时间格局总体变化趋势为5月升高,6月下降,7～9月又有所回升。     

转Bt基因保铃棉对沿海棉区棉田节肢动物群落组成与多样性的影响

应用群落生态学方法研究转Bt基因保铃棉 (Bollgard) 972、10 9B、6 90与 15 4新品种种植后对江苏沿海棉区棉田节肢动物群落结构组成与多样性的影响。结果表明 :不同保铃棉品种上的棉铃虫等咀嚼口器害虫得到显著抑制 ,而刺吸口器害虫有上升的趋势。害虫的天敌自控作用较对照品种有所增强。各保铃棉品种棉田节肢动物群落多样性H′、均匀度J都略高于对照品种棉田 ,而优势集中性C都略低于对照品种棉田。不同抗性保铃棉品种棉田节肢动物群落特征参数组分的物种丰富度S、群落总个体数N、均匀度J与优势集中性C对群落多样性H′的直接作用与间接作用与对照品种棉田的趋势基本一致。保铃棉高抗、中抗品种与对照品种上的害虫、天敌及整个节肢动物群落的种相似性系数V1与群落相似性系数V2 值都较高。上述结果说明转基因抗虫保铃棉品种棉田的节肢动物群落多样性、稳定性并不比对照品种差 ,具有一定的生态安全性     

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基因棉对棉铃虫生长发育及繁殖的影响

以转Ｂｔ（Ｂａｃｉｌｕｓｔｈｕｒｉｎｇｉｅｎｓｉｓ）基因棉品系Ｒ９３－４为试验材料,以常规棉品种中棉所１２为对照,研究了转Ｂｔ基因棉对棉铃虫生长发育与繁殖的影响。结果表明：１～４龄棉铃虫幼虫连续取食转基因棉最终不能存活,５龄和６龄幼虫的存活率分别为３７９％～８５６％和６３４％～９６５％;５龄棉铃虫幼虫取食转基因棉后,体重和蛹重分别减轻１８７％～５７２％和３５％～３６２％,化蛹率和羽化率分别降低４８２％～８７５％和６６７％～１００％,产卵量和卵孵化率分别降低５０１％～６９７％和８０６％～８７８％;取食转基因棉的花粉后,成虫的产卵量和卵孵化率分别比对照降低５９８％和７２１％     

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。     

转基因棉和寄生蜂对棉铃虫生长发育的互作效应

通过比较棉铃虫的体重和发育历期,并运用SPSS软件分析,研究了转基因棉和寄生蜂对棉铃虫生长发育的影响。结果显示:转基因棉中抗310与对照常规棉泗棉3号相比能明显地抑制棉铃虫的生长发育,棉铃虫幼虫的寄生蜂中红侧沟茧蜂和棉铃虫齿唇姬蜂均能有效的控制棉铃虫,且当转基因棉和寄生蜂共同作用时,对棉铃虫的控制效果明显优于任一单因子的效果。