转Bt+CpTI棉花种植对土壤微生物和酶活性的影响

摘要

近年来，随着转基因抗虫棉花的推广和种植面积的不断扩大，对其进行潜在的生态风险进行安全性评价研究具有十分重要的生态学意义。本研究采用三室根箱对棉花根部土壤进行分区采集，并利用分子生物学技术和微生物学技术等，以转双价(Bt+CpTI)基因抗虫棉SGK321和其亲本常规棉石远321为研究对象，通过对3个生长时期不同根区土壤酶活性、速效养分及土壤微生物活性变化的对比分析，揭示转Bt+CpTI棉花种植对土壤微生物和酶活性的影响机制。已取得的主要研究结果如下：
　　 1．与常规棉花相比，转Bt+CpTI棉花的种植对棉花各根区土壤脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性无显著不利影响（p＞0.05）。棉花根区土壤脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性主要因生长时期的不同而有所不同。
　　 2．与常规棉花相比，种植转Bt+CpTI棉花降低了S1、S2和S3根区土壤硝态氮含量，对S1、S2和S3根区土壤铵态氮含量无显著影响(p＞0.05），而显著促进了S2根区土壤中磷素向有效态的转化(p＜0.05）。
　　 3．平板培养结果表明，与常规棉相比，转Bt+CpTI棉花S1根区土壤细菌、放线菌的数量显著降低，而S2根区土壤细菌、放线菌、真菌和S3根区土壤细菌、真菌的数量显著增加(p＜0.05)。转Bt+CpTI棉花种植改变了根区土壤可培养细菌、放线菌和真菌数量。
　　 4．DGGE图谱分析表明，在棉花生长的3个时期内，转Bt+CpTI棉花和常规棉花各根区土壤细菌多样性指数、均匀度和条带数均无显著差异(p＞0.05），两种棉花处理间有着很强的相似性，不受转Bt+CpTI棉花种植的影响。
　　 5．转Bt+CpTI棉花种植提高了各根区土壤微生物量碳含量，而对各根区土壤微生物量氮的影响随着棉花根系空间分布和生长时期的不同而有所不同。
　　 本研究对种植转Bt+CpTI棉花后土壤微生物和酶活性在短期内的变化情况进行了初步研究，结果表明转Bt+CpTI棉花种植改变了根区土壤硝态氮和速效磷含量和土壤可培养微生物数量，对土壤酶活性、土壤铵态氮和细菌多样性无显著不利影响，需进一步深入研究。

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

1.1 转基因作物发展现状

1.1.1 抗虫基因及其机理

1.1.2 转基因作物商品化概况

1.2 转基因作物生态安全性评价的研究现状

1.2.1 转基因作物的基因漂移及杂草化问题

1.2.2 靶标害虫对转基因作物的抗性问题

1.2.3 转基因作物对非靶标生物的影响

1.2.4 转基因作物对土壤生态系统的影响

1.3 转基因抗虫棉花发展现状

1.4 课题研究的目的意义和技术路线

1.4.1 目的意义

1.4.2 技术路线

2 转Bt+CpTI棉花种植对土壤酶活性的影响

2.1 材料与方法

2.1.1 供试材料

2.1.2 试验装置

2.1.3 试验设计

2.1.4 研究方法

2.1.5 数据分析

2.2 结果与分析

2.2.1 转Bt+CpTI棉花种植对土壤脲酶活性的影响

2.2.2 转Bt+CpTI棉花种植对土壤碱性磷酸酶活性的影响

2.2.3 转Bt+CpTI棉花种植对土壤过氧化氢酶活性的影响

2.3 讨论

3 转Bt+CpTI棉花种植对土壤速效养分含量的影响

3.1 材料与方法

3.1.1 供试材料

3.1.2 试验装置及试验设计

3.1.3 研究方法

3.1.4 数据分析

3.2 结果与分析

3.2.1 转Bt+CpTI棉花种植对土壤硝态氮含量的影响

3.2.2 转Bt+CpTI棉花种植对土壤铵态氮含量的影响

3.2.3 转Bt+CpTI棉花种植对土壤速效磷含量的影响

3.3 讨论

4 转Bt+CpTI棉花种植对土壤微生物的影响

4.1 材料与方法

4.1.1 供试材料

4.1.2 试验装置及试验设计

4.1.3 研究方法

4.1.4 数据分析

4.2 结果与分析

4.2.1 转Bt+CpTI棉花种植对土壤可培养微生物数量的影响

4.2.2 转Bt+CpTI棉花种植对土壤细菌多样性的影响

4.2.3 转Bt+CpTI棉花种植对土壤微生物量碳氮的影响

4.3 讨论

全文结论

参考文献

致谢

作者简介

附图