轉DREB基因大豆東農(nóng)50對土壤微生物的影響.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。隨著轉基因技術的發(fā)展，轉基因抗旱大豆的種植將成為提高產(chǎn)量的重要途徑。脫水響應元件結合因子(DREB，Dehydration responsive element binding)是一種能夠調(diào)控多個抗逆相關基因的轉錄因子，將DREB基因轉入大豆能夠有效的提高轉基因大豆的抗旱能力，進而提高產(chǎn)量。但是隨著轉基因植物大面積的種植，其對生態(tài)環(huán)境造成的風險及安全性問題也受到關注。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土壤生態(tài)環(huán)境具有指示作用，是轉基因植物安全性評價的重要環(huán)節(jié)。
　　 本研究通過盆栽試驗方法，以正常水分處理和干旱脅迫處理的轉DREB基因大豆東農(nóng)50和非轉基因大豆東農(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，生化強度，土壤酶活性的變化。研究結果為轉基因大豆商業(yè)化種植的安全性評價提供參考依據(jù)。本研究主要內(nèi)容及結果如下：
　　 1.出苗期至結莢鼓粒

3、期正常水分和干旱脅迫處理的轉DREB基因大豆對土壤細菌、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DREB基因大豆對土壤氮素轉化菌數(shù)量的影響不顯著。干旱脅迫處理的轉基因大豆在開花期促進了土壤固氮細菌的生長，在其它時期對固氮細菌的影響不顯著。干旱脅迫處理的轉基因大豆在開花期和結莢鼓粒期抑制土壤氨化細菌和反硝化細菌的生長繁殖，在其它時期對氨化細菌、反硝化細菌數(shù)量沒有顯著影響。整個大豆生長期干旱脅迫處理的轉基因大豆對硝化細菌

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DREB基因大豆對土壤生化強度的影響不顯著。干旱脅迫處理的轉基因大豆在開花期增強了土壤的固氮作用強度，在其它時期對同氮作用強度的影響不顯著。干旱脅迫處理的轉基因大豆在開花期和結莢鼓粒期抑制了土壤氨化作用強度和反硝化作用強度。在其它時期對氨化作用強度和反硝化作用強度的影響不顯著。整個大豆生長期干旱脅迫處理的轉基因大豆對土壤硝化作用強度的影響不顯著。
　　 3.正常

5、水分處理的轉DREB基因大豆在出苗期至結莢鼓粒期對土壤過氧化氫酶、脲酶、磷酸酶、纖維素酶活性的影響不顯著。干旱脅迫處理條件下，土壤脲酶活性受轉基因大豆的影響在開花期增強，在出苗期和結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莢鼓粒期均受到抑制，而過氧化氫酶活性在整個生長周期未受到顯著影響。
　　 4.出苗期至結莢鼓粒期轉DREB基因大豆對土壤細菌、真菌、放線菌多樣性的影響不顯著。正常水分處理的轉基因大豆在出

6、苗期和開花期降低了土壤固氮細菌群落的多樣性，在其它時期對固氮細菌群落多樣性的影響不明顯。干旱脅迫處理的轉基因大豆在出苗期降低了土壤固氮細菌的群落多樣性，在其它時期對土壤固氮細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基因大豆在收獲期提高了土壤氨氧化細菌群落多樣性，在其它時期對土壤氨氧化細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)構成。收獲期正常水分處理的轉基因大豆影響了土壤反硝化細菌群落結構，提高了土壤反硝化細菌的