基于線蟲群落分析的轉Bt水稻土壤生態(tài)風險評價.pdf

1、轉Bt水稻的培育為降低水稻蟲害所造成的產量損失提供了一種有效的手段。但轉基因作物釋放的Bt蛋白可通過根系分泌物及作物殘體進入土壤生態(tài)系統(tǒng),并可能在土壤中積累而保持一定的殺蟲活性。土壤生態(tài)系統(tǒng)是物質循環(huán)與能量流動過程的重要環(huán)節(jié),因而轉Bt水稻是否對土壤生態(tài)系統(tǒng)產生風險,比如土壤非目標生物及相關土壤過程,引起了眾多學者的關注。土壤線蟲數(shù)量繁多,營養(yǎng)類群多樣,占據(jù)土壤碎屑食物網多個生態(tài)位,其群落變化分析可以較全面的反映土壤食物網結構和功能的綜

2、合狀況。因此,線蟲逐漸成為土壤健康狀況的指示者。
　　 本研究選用3種轉Bt水稻(KMD、HH1、BtSY63)及其相應親本(XSD、MH63、SY63)作為材料,通過兩年的田間試驗探究轉Bt水稻的田間種植對土壤生境因子及土壤線蟲群落結構的影響,并借助多元統(tǒng)計分析方法挖掘線蟲作為轉Bt水稻土壤生態(tài)風險指示者的潛力。
　　 兩年的田間調查結果表明,
　　 1)轉Bt水稻的種植對土壤可溶性有機碳氮及微生物學性質的影響

3、不明顯;但由于Bt的轉入,各轉Bt水稻品種(KMD、HH1、BtSY63)之間在土壤微生物學性質上的差異變大。
　　 2)與其親本水稻相比,轉Bt水稻的種植對土壤線蟲群落無顯著負面影響;與親本XSD相比,KMD種植條件下促進了土壤線蟲數(shù)量、食真菌線蟲比例及線蟲群落的H'的暫時性增加;HH1及BtSY63種植條件下,土壤線蟲群落H'比其相應親本MH63及SY63也有短暫的增加趨勢;但其差異程度均不如采樣時間產生的影響強烈。

4、　　 3)本研究中,BIO-ENV分析表明,無論是土壤線蟲屬類組成水平還是營養(yǎng)類群水平上,土壤線蟲群落與土壤生境因子之間的相關性均較低。RDA分析結果表明土壤生境因子中僅有DOC對土壤線蟲群落有顯著的影響。
　　 4)多元統(tǒng)計分析結果表明,在轉Bt水稻對土壤生態(tài)風險評價中,基于線蟲群落分析確定土壤生物指示者的一種有效途徑是,首先通過nMDS對線蟲種屬組成進行排序,并對排序的結果進行ANOSIM統(tǒng)計檢驗,最后通過SIMPER分析

5、揭示線蟲群落差異的主要貢獻物種。根據(jù)這一分析途徑,我們發(fā)現(xiàn)在線蟲種屬一下的個體水平上,如植食性線蟲矮化屬(Tylenchorhynchus)和食細菌性線蟲頭葉屬(Cephalobus)及板唇屬(Chiloplacus),指示轉Bt水稻對土壤生態(tài)安全性具有很大的潛力。
　　 總之,基于2年的田間試驗結果,未發(fā)現(xiàn)轉Bt水稻對土壤生境因子及線蟲群落結構產生顯著的負面效應。轉Bt水稻田間種植與土壤生物的相互作用是一個長期過程,且受到多種