轉(zhuǎn)胱硫醚-γ合成酶基因高蛋氨酸大豆對(duì)土壤酶活性與土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響.pdf

1、相對(duì)于傳統(tǒng)大豆，轉(zhuǎn)基因大豆的核酸組成發(fā)生了一定的變化，其外源基因表達(dá)的產(chǎn)物可能影響轉(zhuǎn)基因大豆的生理生化特征，進(jìn)而產(chǎn)生一定環(huán)境影響。轉(zhuǎn)基因大豆的環(huán)境影響評(píng)價(jià)是其大面積應(yīng)用和推廣的前提，其中對(duì)土壤酶活性和土壤微生物的影響是環(huán)境評(píng)價(jià)的重要內(nèi)容。
　　 本文采用土壤酶活測(cè)定、微生物平板計(jì)數(shù)方法，結(jié)合DGGE-cloning技術(shù)及PCR-RFLP技術(shù)，以非轉(zhuǎn)基因受體大豆(ZGDD)為對(duì)照，評(píng)估轉(zhuǎn)胱硫醚-γ-合成酶基因高蛋氨酸大豆(CGS)

2、在苗期、花期、鼓粒期和成熟期對(duì)根際土壤酶活、土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)及氨氧化細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響。1.以傳統(tǒng)的土壤酶活測(cè)定方法對(duì)大豆四個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期中大豆根際土壤脲酶、轉(zhuǎn)化酶和過(guò)氧化氫酶酶活進(jìn)行測(cè)定。2.通過(guò)傳統(tǒng)微生物平板計(jì)數(shù)方法完成了大豆各生長(zhǎng)時(shí)期根際土壤中真菌、細(xì)菌和放線菌的計(jì)數(shù);并以直接法從根際土壤中提取總DNA，利用細(xì)菌通用引物擴(kuò)增16S rDNA的V3區(qū)，然后以DGGE-cloning技術(shù)分析大豆各生長(zhǎng)時(shí)期根際土壤樣品中的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)。3.

3、以特異性引物擴(kuò)增大豆花期、鼓粒期和成熟期根際土壤中氨氧化細(xì)菌amoA基因，構(gòu)建amoA基因克隆文庫(kù)，通過(guò)RFLP技術(shù)分析CGS在大豆各生長(zhǎng)時(shí)期中對(duì)土壤樣品中的氨氧化細(xì)菌的群落結(jié)構(gòu)的影響。
　　 研究結(jié)果顯示，1與對(duì)照Z(yǔ)GDD相比，轉(zhuǎn)基因大豆(CGS)根際土壤脲酶酶活在大豆四個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期中呈現(xiàn)先降后升的趨勢(shì)，根際土壤轉(zhuǎn)化酶和過(guò)氧化氫酶酶活則相對(duì)穩(wěn)定;同一大豆生長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，與ZGDD相比三種根際土壤酶活均無(wú)顯著性差異。2.a）與對(duì)照Z(yǔ)G

4、DD相比，轉(zhuǎn)基因大豆(CGS)在大豆四個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期里其根際土壤真菌、細(xì)菌和放線菌的生物量均無(wú)顯著差異，而各微生物類(lèi)群生物量受大豆生長(zhǎng)時(shí)期的影響較為明顯，大豆根際土壤中，真菌和細(xì)菌數(shù)量呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)，放線菌則不受影響。b）將轉(zhuǎn)基因大豆(CGS)與ZGDD在各生長(zhǎng)時(shí)期的根際土壤細(xì)菌DGGE圖譜進(jìn)行對(duì)比分析，得知種植不同大豆的根際土壤細(xì)菌種類(lèi)均較為豐富，其根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)受大豆生長(zhǎng)時(shí)期的影響較為明顯，在同一生長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，CGS與ZGDD的

5、根際土壤細(xì)菌群落高度相似。c）大豆不同生長(zhǎng)期內(nèi)的根際土壤細(xì)菌群落多樣性指數(shù)（香農(nóng)指數(shù)）與所處的生長(zhǎng)時(shí)期密切相關(guān)，在苗期、花期、鼓粒期持續(xù)下降，成熟期則顯著升;在同一生長(zhǎng)時(shí)期，與ZGDD相比，CGS根際土壤細(xì)菌群落的香農(nóng)指數(shù)略有差異，但并不顯著。通過(guò)構(gòu)建大豆根際土壤細(xì)菌群落系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)，發(fā)現(xiàn)不同生長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)的根際土壤樣品中，優(yōu)勢(shì)細(xì)菌菌群都是擬桿菌門(mén)(Bacteroidetes)細(xì)菌和酸桿菌門(mén)(Acidobacteria)細(xì)菌。3.a)本研究構(gòu)

6、建了花期、鼓粒期和成熟期共9個(gè)土壤AOB細(xì)菌amoA基因克隆文庫(kù)，共有360個(gè)克隆子，包括30種OTUs，庫(kù)容值的變化范圍是72.5-87.5％。b）克隆文庫(kù)中amoA基因經(jīng)酶切后PAGE膠電泳分型研究表明，與ZGDD相比，CGS對(duì)根際土壤氨氧化細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響并不明顯，各時(shí)期的主要優(yōu)勢(shì)AOB類(lèi)群并未發(fā)生改變。c)從香農(nóng)指數(shù)來(lái)看，鼓粒期和成熟期香農(nóng)指數(shù)明顯高于花期，同一時(shí)期內(nèi)，轉(zhuǎn)基因大豆要略高于非轉(zhuǎn)基因受體大豆，但未達(dá)到顯著水平，可見(jiàn)