轉(zhuǎn)DREB基因大豆東農(nóng)50對(duì)土壤微生物的影響.pdf

1、近年來大豆產(chǎn)量連年減產(chǎn)，干旱是大豆產(chǎn)量下降的主要瓶頸之一。隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展，轉(zhuǎn)基因抗旱大豆的種植將成為提高產(chǎn)量的重要途徑。脫水響應(yīng)元件結(jié)合因子(DREB，Dehydration responsive element binding)是一種能夠調(diào)控多個(gè)抗逆相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄因子，將DREB基因轉(zhuǎn)入大豆能夠有效的提高轉(zhuǎn)基因大豆的抗旱能力，進(jìn)而提高產(chǎn)量。但是隨著轉(zhuǎn)基因植物大面積的種植，其對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的風(fēng)險(xiǎn)及安全性問題也受到關(guān)注。微生物是土壤

2、的重要組成部分，土壤微生物群落的數(shù)量及多樣性的變化對(duì)土壤生態(tài)環(huán)境具有指示作用，是轉(zhuǎn)基因植物安全性評(píng)價(jià)的重要環(huán)節(jié)。
　　 本研究通過盆栽試驗(yàn)方法，以正常水分處理和干旱脅迫處理的轉(zhuǎn)DREB基因大豆東農(nóng)50和非轉(zhuǎn)基因大豆東農(nóng)50為研究材料，研究各生長期不同處理的土壤微生物數(shù)量及其群落多樣性，生化強(qiáng)度，土壤酶活性的變化。研究結(jié)果為轉(zhuǎn)基因大豆商業(yè)化種植的安全性評(píng)價(jià)提供參考依據(jù)。本研究主要內(nèi)容及結(jié)果如下：
　　 1.出苗期至結(jié)莢鼓粒

3、期正常水分和干旱脅迫處理的轉(zhuǎn)DREB基因大豆對(duì)土壤細(xì)菌、真菌、放線菌數(shù)量的影響不顯著。出苗期至收獲期正常水分處理的轉(zhuǎn)DREB基因大豆對(duì)土壤氮素轉(zhuǎn)化菌數(shù)量的影響不顯著。干旱脅迫處理的轉(zhuǎn)基因大豆在開花期促進(jìn)了土壤固氮細(xì)菌的生長，在其它時(shí)期對(duì)固氮細(xì)菌的影響不顯著。干旱脅迫處理的轉(zhuǎn)基因大豆在開花期和結(jié)莢鼓粒期抑制土壤氨化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌的生長繁殖，在其它時(shí)期對(duì)氨化細(xì)菌、反硝化細(xì)菌數(shù)量沒有顯著影響。整個(gè)大豆生長期干旱脅迫處理的轉(zhuǎn)基因大豆對(duì)硝化細(xì)菌

4、數(shù)量的影響不顯著。
　　 2.出苗期至收獲期正常水分處理的轉(zhuǎn)DREB基因大豆對(duì)土壤生化強(qiáng)度的影響不顯著。干旱脅迫處理的轉(zhuǎn)基因大豆在開花期增強(qiáng)了土壤的固氮作用強(qiáng)度，在其它時(shí)期對(duì)同氮作用強(qiáng)度的影響不顯著。干旱脅迫處理的轉(zhuǎn)基因大豆在開花期和結(jié)莢鼓粒期抑制了土壤氨化作用強(qiáng)度和反硝化作用強(qiáng)度。在其它時(shí)期對(duì)氨化作用強(qiáng)度和反硝化作用強(qiáng)度的影響不顯著。整個(gè)大豆生長期干旱脅迫處理的轉(zhuǎn)基因大豆對(duì)土壤硝化作用強(qiáng)度的影響不顯著。
　　 3.正常

5、水分處理的轉(zhuǎn)DREB基因大豆在出苗期至結(jié)莢鼓粒期對(duì)土壤過氧化氫酶、脲酶、磷酸酶、纖維素酶活性的影響不顯著。干旱脅迫處理?xiàng)l件下，土壤脲酶活性受轉(zhuǎn)基因大豆的影響在開花期增強(qiáng)，在出苗期和結(jié)莢鼓粒期沒有受到顯著的影響。土壤磷酸酶和纖維素酶活性從出苗期至結(jié)莢鼓粒期均受到抑制，而過氧化氫酶活性在整個(gè)生長周期未受到顯著影響。
　　 4.出苗期至結(jié)莢鼓粒期轉(zhuǎn)DREB基因大豆對(duì)土壤細(xì)菌、真菌、放線菌多樣性的影響不顯著。正常水分處理的轉(zhuǎn)基因大豆在出

6、苗期和開花期降低了土壤固氮細(xì)菌群落的多樣性，在其它時(shí)期對(duì)固氮細(xì)菌群落多樣性的影響不明顯。干旱脅迫處理的轉(zhuǎn)基因大豆在出苗期降低了土壤固氮細(xì)菌的群落多樣性，在其它時(shí)期對(duì)土壤固氮細(xì)菌多樣性的影響均不顯著。DGGE條帶回收測序發(fā)現(xiàn)固氮細(xì)菌g7，g13，g15，g19屬于α變形菌綱(Alphaproteobacteria)，其它序列屬于β變形菌綱(Betaproteobacteria)。β變形菌綱的序列中，g12屬于Azonexus菌屬，其余序列

7、屬于伯克氏菌屬(Burkholderia)。正常水分和干旱脅迫處理的轉(zhuǎn)基因大豆在收獲期提高了土壤氨氧化細(xì)菌群落多樣性，在其它時(shí)期對(duì)土壤氨氧化細(xì)菌群落多樣性的影響不顯著。DGGE條帶回收測序發(fā)現(xiàn)土壤氨氧化細(xì)菌種群主要由β變形菌綱(Betaproteobacteria)亞硝化弧菌屬(Nitrosovibrio)和亞硝化螺族菌屬(Nitrosospira)構(gòu)成。收獲期正常水分處理的轉(zhuǎn)基因大豆影響了土壤反硝化細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)，提高了土壤反硝化細(xì)菌的