抗草甘膦转基因大豆（RRS）对根际微生物和土壤氮素转化的影响

采用室外小区试验方法,研究了抗草甘膦转基因大豆(RRS)对根际土壤细菌、真菌、放线菌、氨化细菌、硝化细菌和反硝化细菌的氨化作用强度、硝化作用强度和反硝化作用强度的影响.结果显示,RRS显著降低了根际土壤细菌和放线菌的数量,提高了根际土壤真菌的数量;RRS根际土壤氨化细菌、硝化细菌和反硝化细菌低于其亲本非转基因大豆和部分栽培大豆;RRS对根际土壤氨化作用强度和硝化作用强度有显著影响.但对反硝化作用强度的影响不显著(P<0.05).研究表明,RRS不同程度上降低了根际土壤微牛物的数量和生化强度,并对根际土壤真菌生长有一定的促进作用.     

转基因大豆对根际土壤微生物群落功能多样性的影响

采用大田试验结合Biolog技术比较分析了种植转基因大豆PAT与其亲本PAT1、转基因大豆ALS与其亲本ALS1及当地主栽大豆中黄13对根际土壤微生物群落功能多样性的影响。结果表明,由平均颜色变化率(AWCD)反映的土壤微生物活性呈现以下变化规律:在整个温育过程中,两种转基因大豆根际土壤微生物活性均高于相应亲本,当地品种中黄13根际土壤微生物活性介于转基因大豆和非转基因亲本大豆之间;两种转基因大豆根际土壤微生物群落物种均一度(J)和优势度指数(D)较对应亲本均无显著差异(P>0.05),转基因大豆PAT根际土壤微生物群落香农-维纳指数(H)与亲本相比差异不显著(P>0.05),而转基因大豆ALS根际土壤微生物群落香农-维纳指数(H)显著高于其亲本ALS1(P<0.05)。主成分分析结果表明,转基因大豆PAT、亲本PAT1、非转基因亲本大豆ALS1以及中黄13土壤微生物群落碳源利用类型相似,仅转基因大豆ALS土壤微生物碳源利用类型表现出差异。对不同碳源的分析结果表明,土壤微生物利用的主要碳源为糖类、氨基酸类、羧酸类和聚合物。     

多年种植RRS对根际土壤微生物数量及氮素转化的影响

对三年种植抗草甘膦转基因大豆的根际土壤氮素转化进行了研究。结果表明,2007～2009年在大豆花期和结荚期,可培养细菌、氨化细菌、硝化细菌的数量以及硝化作用、氨化作用强度都达到最大值,脲酶活性在鼓粒期达到最大值。在这三年中种植抗草甘膦转基因大豆对根际土壤细菌的生长和繁殖都有显著的抑制作用,2008年细菌数量较2007年有所下降,同时抗草甘膦转基因大豆对根际土壤中氨化细菌数量、硝化细菌数量、氨化作用强度、硝化作用强度以及脲酶都有不同程度的抑制。这说明转基因作物影响了根际土壤中与氮素转化有关的微生物的活力,进而影响氮素转化过程。     

不同耐草甘膦转基因大豆对根际土壤固氮细菌多样性的影响

采用盆栽试验结合DGGE-cloning测序技术比较分析了耐草甘膦转基因大豆M88、GTS40-3-2、ZB及常规非转基因大豆中黄13在成熟期对根际土壤固氮细菌多样性的影响。结果表明,耐草甘膦转基因大豆M88、GTS40-3-2和非转基因大豆中黄13根际土壤固氮细菌多样性指数和均匀度指数无显著差异;抗虫耐草甘膦转基因大豆ZB根际土壤固氮细菌多样性指数显著高于非转基因大豆中黄13,均匀度指数无显著差异。克隆测序结果表明,4种大豆根际土壤固氮细菌主要隶属于α-变形菌纲、β-变形菌纲、γ-变形菌纲、蓝藻纲和一些未知细菌类。相对于不同大豆品种对固氮细菌多样性的影响,耐草甘膦CP4 epsps基因的导入并没有对根际土壤固氮细菌多样性产生显著影响。     

抗盐碱转基因大豆对根际与非根际土壤氨氧化古菌多样性的影响

采用PCR—DGGE技术,研究了抗盐碱转基因大豆(SRTS)对根际与非根际土壤氨氧化古菌(AOA)群落多样性的影响。结果表明,在非根际土壤中,SRTS的氨氧化古菌DGGE条带数、多样性指数显著高于其受体亲本黑农35和其他两种大豆处理,而均匀度指数较低;在根际土壤中,SRTS的DGGE条带数和多样性指数均高于其受体亲本,但并不显著,其均匀度指数则显著高于其他处理;每种大豆自身根际与非根际比较显示,SRTS非根际氨氧化古菌DGGE条带数、多样性指数明显高于根际,均匀度指数却低于根际,而其受体亲本与其他两个处理反之。聚类分析结果表明,SRTS的DGGE带谱与其他大豆处理差异较大,且自身非根际与根际处理差异显著,与其受体亲本黑农35相似性很低。测序结果表明,在SRTS处理中特有条带12、15和优势条带13、14均属于Uncultured crenarchaeote。在盐碱土壤生态系统中,SRTS提高了非根际土壤氨氧化古菌群落的多样性,但对根际土壤中氨氧化古菌的群落多样性有一定的抑制作用。     

抗盐碱转基因大豆对根际与非根际土壤氨氧化古菌多样性影响

采用PCR—DGGE技术,研究了抗盐碱转基因大豆（SRTS）对根际与非根际土壤氨氧化古菌（AOA）群落多样性的影响。结果表明,在非根际土壤中,SRTS的氨氧化古菌DGGE条带数、多样性指数显著高于其受体亲本黑农35和其他两种大豆处理,而均匀度指数较低;在根际土壤中,SRTS的DGGE条带数和多样性指数均高于其受体亲本,但并不显著,其均匀度指数则显著高于其他处理;每种大豆自身根际与非根际比较显示,SRTS非根际氨氧化古菌DGGE条带数、多样性指数明显高于根际,均匀度指数却低于根际,而其受体亲本与其他两个处理反之。聚类分析结果表明,SRTS的DGGE带谱与其他大豆处理差异较大,且自身非根际与根际处理差异显著,与其受体亲本黑农35相似性很低。测序结果表明,在SRTS处理中特有条带12、15和优势条带13、14均属于Uncultured crenarchaeote。在盐碱土壤生态系统中,SRTS提高了非根际土壤氨氧化古菌群落的多样性,但对根际土壤中氨氧化古菌的群落多样性有一定的抑制作用。

     

转基因(LJAMP2)烟草对紫色土根际微生物和酶的影响

本试验在盆栽条件下,以转抗菌蛋白基因(LJAMP2,T-Lj)和转空载体烟草(T-Vi)为试验植株,亲本非转基因烟草(Nt-X)为对照,研究转基因烟草在不同生育期对紫色土根际微生态环境的影响,包括可培养细菌、真菌数量和土壤酶活性.试验结果表明,相对于非转基因的对照处理,转基因(T-Lj、T-Vi)并不影响烟草本身的农艺性状.在烟草整个生育周期,T-Lj与T-Vi处理根际的细菌数量变化趋势与Nt-X一致;但在成熟期,T-Lj和T-Vi处理的细菌CFU显著低于Nt-X.由于供试的两个转基因材料中含有抗性标记基因(NPTⅡ),所以对根际可培养细菌数的影响是否为目的基因(LJAMP2)的导入所致,尚需进一步验证.3种处理的烟草根际真菌数量较稳定,不同处理间无显著性差异.土壤酶活性研究表明,在烟草的生长发育期间,不同处理间根际土壤蛋白酶活性差异不显著;在烟草团棵期,T-Lj处理的脲酶活性显著低于Nt X;在残茬期T-Vi处理的过氧化氢酶和脲酶活性均显著低于Nt-X.表明转抗菌蛋白基因和转空载质粒基因烟草种植一年对紫色土土壤过氧化氢酶、脲酶活性具有一定的抑制作用,其内在原因有待进一步研究.     

转基因抗虫棉对根际土壤Bt蛋白残留和养分含量的影响

以转基因抗虫棉SGK321及其亲本常规棉石远321为研究对象,采用ELISA试剂盒法检测其在不同生育期根际土壤的Bt蛋白残留量,同时比较根际土壤速效养分含量的变化。结果表明:转基因抗虫棉SGK321根际土壤Bt蛋白残留量在整个生长期呈先上升后下降的趋势,且在各生育期均与亲本差异显著,其中蕾期转基因较亲本高996.09%。在整个生长期,2种棉花根际土壤各养分含量的变化不同,二者根际土壤硝态氮含量均呈下降趋势,仅在苗期、花铃期差异显著;转基因抗虫棉SGK321根际土壤中铵态氮含量呈下降趋势,在蕾期、花铃期与亲本差异显著;其速效磷含量呈先下降后上升趋势,亲本常规棉呈上升趋势,其中苗期转基因较亲本低40.13%。研究发现,转基因抗虫棉SGK321根际土壤Bt蛋白残留量和养分含量主要受转基因棉花种植及生育期的影响。     

不同大豆根茬比对连作番茄生长发育及根际土壤环境的影响

研究不同比例大豆根茬施入后对番茄连作土壤根际土壤酶活性、土壤微生物群落结构、土壤养分和番茄生长、产量及果实品质的影响,探索作物根茬对连作障碍的缓解作用机制。以非连作土壤(CK)、番茄8a连作土壤(CS)及连作土壤中掺入2%大豆根茬(CSS1)、1%大豆根茬(CSS2)、0.5%大豆根茬(CSS3)为处理,通过大棚盆栽试验,测定定植后14d、21d、28d、35d和42d的番茄株高、茎粗,定植前和果实膨大期测定根际土壤酶活性、土壤养分含量和开花坐果期的土壤微生物群落结构,并测定果实产量和品质。连作条件下,土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶活性降低,碱性磷酸酶活性升高,施入大豆根茬后,土壤过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶活性都不同程度增加,CSS2处理的土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶活性显著高于CS处理;CSS1和CSS2处理的土壤细菌占总微生物数量比例、细菌/真菌的比值均不同程度增加,真菌数量和放线菌数量显著下降,其中CSS2处理的细菌数量、细菌/真菌的比值及总微生物数量显著高于CS;施入大豆根茬后,土壤全N、全P、全K、NO-3-N、NH+4-N、速效P、速效K的含量均有增加,以CSS1、CSS2处理的增加效果较明显;施入不同比例大豆根茬不同程度促进了番茄的茎粗生长;CSS2处理增加了果实可溶性糖和有机酸质量分数及番茄产量,降低了成熟果实硬度。综上所述,连作土壤内添入质量分数为1%的大豆根茬既能显著促进土壤酶活性提高,改善土壤微生物区系环境,促进土壤向细菌型转化,增加土壤养分质量分数,又能起到壮苗和提高番茄产量的效果。     

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.     

Diversity of Phosphate-Dissolving Microorganisms in Corn Rhizosphere

Rhizosphere and nonrhizopshere soils were sampled during corn growth. Total, inorganic phosphate-dissolving and lecithin-mineralizing bacteria, fungi and actinomyctes were determined by plate counting method. Generally, the rhizosphere soil contained around 5 to 100 times more of these bacteria and fungi than the non-rhizosphere soil. However, the actinomycetes in the rhizosphere soil were significantly lower than those in the non-rhizosphere soil. The numbers of these microorganisms didnt significantly change during corn growth in the soils. However, the proportion of the phosphate-dissolving microorganisms in the total changed markedly during corn growth. Generally there were much higher percentages of phosphate-dissolving bacteria and phosphate-dissolving fungi in the rhizosphere soil than the nonrhizosphere soil. More than 90% of the fungi in rhizosphere dissolved inorganic phosphate at the seedling period, but this proportion declined to 20 %at the harvesting time. The community of phosphate-dissolving microorganisms also changed during corn growth. Bacillus was dominant in the nonrhizosphere soil. However, in the rhizosphere, Pseudomonas and Enterobacter became predominant. Penicillium and Streptomyces were the main fungi and actinomycetes capable of dissolving phosphate.     

薄壳山核桃根际土壤微生物群落结构特征分析

为研究薄壳山核桃根际土壤微生物群落结构特征,利用Illumina高通量测序技术对其根际与非根际的土壤样品进行对比分析。结果表明,薄壳山核桃非根际土壤细菌和真菌序列数分别比根际土壤多1867条和11163条,薄壳山核桃非根际土壤真菌的Chao1指数、ACE指数、Shannon指数均显著大于根际土壤,但两者之间的细菌差异不显著。从细菌和真菌组成来看,薄壳山核桃根际与非根际土壤中丰度最高的细菌为放线菌门(Actinobacteria)、真菌为子囊菌门(Ascomycota)。总体而言,薄壳山核桃根际与非根际土壤微生物存在一定差异,非根际土壤真菌多样性显著大于根际土壤,但细菌差异不显著。     

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。     

怀地黄连作对土壤微生物区系的影响

运用传统平板培养方法及变性梯度凝胶电泳(DGGE)分析法对地黄的连作问题进行了研究.结果表明,地黄连作引起土壤根际、根外细菌数量减少;根际放线菌数量增加,根外数量变化不大;真菌种类和数量都有较大变化.DGGE分析表明,头茬和重茬地黄生长过程中根际土壤微生物区系发生了明显变化,细菌数量减幅较大,有些条带消失,说明种群数量减少;放线菌种群没有大的变化,数量有所上升;真菌数量有所增加,种群发生了明显改变,表现为条带的缺失和增加.地黄连作后土壤微生物多样性发生了较大变化,细菌数量减少,木霉和黄曲霉数量增加,土壤生态系统已开始失调,这可能是地黄连作障碍产生的原因.     

异丙甲草胺对烤烟根际土壤微生物和酶活性的影响

为了探明根际微生物数量与除草剂污染之间的关系,研究了异丙甲草胺对烟草植地根际与非根际土壤微生物的种群动态变化、土壤呼吸强度及酶活性的影响。结果表明:根际土壤中微生物数量、土壤呼吸强度和酶活性均高于非根际土壤。根际土壤微生物对异丙甲草胺的敏感程度依次为真菌〉细菌〉放线菌;除过氧化氢酶外,根际土壤脱氢酶、脲酶及磷酸酶的活性与对照土壤均存在显著差异。第60 d,异丙甲草胺在根际土壤中的降解率为80.50%,半衰期为26.82d,比在非根际土壤中的降解速率提高了1.21倍,半衰期缩短了17.76%。     

紫花苜蓿根际效应对河套灌区土壤盐分和养分的影响

[目的]从时间和空间尺度上分析紫花苜蓿(Medicago sativa L.)不同生长期内根际土壤盐分和养分的动态变化规律,揭示紫花苜蓿生长过程中根际效应对内蒙古河套灌区盐碱地土壤盐分和养分的影响作用,为北方大型灌区盐碱化农地土壤的植物改良措施提供科学依据.[方法]以内蒙古河套灌区盐碱化土壤为研究对象,以当地土著耐盐牧草紫花苜蓿为试验植物,通过盆栽根袋模拟装置,采集分析不同生长期内(20、40和60 d)紫花苜蓿根际和非根际土壤的pH、盐分和养分含量,并分析其变化规律.[结果]随着紫花苜蓿的生长,其根际土壤的电导率、pH、Na+、K+、Mg2+、Cl-和CO32-含量逐渐降低;根际和非根际土壤中Na+/K+和Cl-/SO42-均呈逐渐降低趋势,根际土壤中Cl-/SO42-相对于非根际土壤降低程度较明显.非根际土壤中总氮、总磷和有机质含量总体上呈下降趋势,根际土壤中总氮含量相对稳定,总磷含量降低,速效磷含量显著升高(P<0.05).[结论]紫花苜蓿根际效应可降低河套灌区盐碱化土壤的pH、电导率和主要盐分离子浓度,提高磷的有效性,有助于盐碱地土壤理化性质的改善及有效肥力的增强,且其影响作用随紫花苜蓿生长时间的延长逐渐加强.     

Effect of RRS on nitrogen transition and related bacteria in rhizosphere soil

The biology safety of genetically modified organisms(GMO)has been a topic of considerable public debate in recent years.Parts of the international research on the safety of GMO focus on its effect on soil ecosystem,especially on microbial communities changing and process in soil that are essential to key terrestrial ecosystem functions.This paper studied the dynamic change of soil microbe after cultivating Roundup Ready soybean(RRS)and the effect on biochemical processing of nitrogen cycle. According to the variance analysis,the ammonifying bacteria and nitrifying bacteria quantities of RRS in the rhizosphere soil were much lower than that of other genotype soybeans.The effects of different genotype soybeans on ammoniation intensity and nitrification intensity were remarkable.The nitrification intensity and the nitrifying bacteria had the great positive correlation and sustainable development.     

贵州高原退化喀斯特植被恢复过程中土壤微生物数量的变化特征

为了研究退化喀斯特植被恢复过程中土壤的生物学特性,采集贵州花江喀斯特高原生态综合治理示范区内不同恢复阶段（裸地阶段、草本群落阶段、灌木群落阶段和乔木群落阶段）的土壤样品,采用微生物培养法分析了退化喀斯特植被恢复过程中不同层次、不同季节及根际和非根际土壤微生物数量的分布特征。结果表明：退化喀斯特植被恢复过程中土壤中的微生物数量分布存在较大差异,、随着退化喀斯特植被的恢复,土壤细菌、真菌、放线菌的数量及其总数明显上升．表现为齐木群落阶段〉灌木群落阶段〉草本群落阶段〉裸地阶段;土壤剖面上土壤微生物数量均呈明显的垂直分布特征．即随土层深度的增加,呈递减趋势,具体表现为A层〉B层（P〈0．05）;从季节变化上来看,土壤细菌、真菌、放线菌的数量及其总数季节变化明显,夏季达最大（6．16×10^6,1．11×10^5,3．16×10^5及6．59×10^6个·g^-1）,冬季最小（3．42×10^6,0．45×10^5,1．75×10^5及3．64×10^6个·g^-1）,总体上表现为夏季〉秋季〉春季〉冬季的特点（Jp〈0．05）根际和根外变化明显,表现为根际〉非根际（P〈0．05）。退化喀斯特植被恢复增加了土壤微生物数量,使土壤质量得以提高.     

间作大蒜对小麦根际土壤微生物数量及土壤酶活性的影响

以商麦156为供试小麦品种,分别于2016年9月17日、10月1日和10月15日定植大蒜进行小麦间作大蒜试验,研究间作大蒜对小麦根际土壤微生物数量及土壤酶活性的影响,探寻小麦间作大蒜的最佳时期,探究同一处理时期内不同生育期间作大蒜下的小麦根际土壤微生物和酶活性的变化规律。结果表明：在任一处理时期间作大蒜的小麦根际细菌数量均极显著（P<0.01）高于对照,且与大蒜定植时长正相关,至140 d时最大,W1G1（小麦播种前14 d定植大蒜）、W2G2（小麦与大蒜同一时间播种和定植）、W3G3（小麦播种后14 d定植大蒜）较对照CK（仅播种小麦）分别增加83.64%、64.21%和44.94%。随生育期的后延,对照和处理真菌数量均呈逐渐上升趋势,但在同一处理时期内各处理真菌数量均低于小麦单作,且大蒜定植时长与真菌数量负相关。硝化细菌与氨化细菌变化规律类似,随处理时间的延长均表现先升高后降低的单峰变化趋势,对照与处理间差异达到极显著水平（P<0.01）,处理间达到显著水平（P<0.05）,且均在120 d时达到最大值,随后开始降低。在大蒜间作期内,对照和处理的小麦根际土壤磷酸酶和脲酶活性变化规律相同,均随生育期的延长而升高,至160 d时W1G1、W2G2、W3G3磷酸酶和脲酶活性较对照分别提高27.59%、23.45%、20.69%和30.56%、27.78%、16.67%。在140 d内,过氧化氢酶活性均随生育期的后延而升高,至140 d时达到最大值,之后过氧化氢酶活力开始降低,在80、100、120、140 d和160 d时,W1G1较对照分别提高18.19%、29.21%、40.51%、48.78%和62.71%。可见,间作大蒜定植时期越早,小麦根际细菌、硝化细菌和氨化细菌数量越多,真菌数量越低,磷酸酶、脲酶和过氧化氢酶活力越高。     

转基因植物及其产品PCR检测引物的筛选研究

建立了一种转基因植物及其产品PCR检测引物筛选方法。以转基因大豆Roundup Ready为材料,设计了5对引物,通过荧光定量PCR方法对其扩增产物的Ct值、引物与模板的结合效率、PCR产物的溶解曲线方面进行分析,证明RRS2引物对是转基因大豆Roundup Ready最佳品系特异性检测引物。