论文部分内容阅读
自转基因作物诞生以来,全球商业化种植迅速发展,人们开始关注转基因作物的环境问题,于是转基因作物安全评价逐渐成为研究热点。土壤微生物特征反映了土壤质量的变化,可以作为土壤健康的生物指标。为评价转基因大豆对土壤微生物影响,选取耐除草剂转基因大豆TN1和94Y20及非转基因大豆运豆101为试材,进行了两年盆栽试验,采用微生物平板培养法、土壤酶法和高通量基因测序等方法,研究比较了不同转基因大豆的微生物种群群落组成、群落结构、多样性及土壤酶活性,为转基因作物环境风险评价提供科学参考。主要结果如下:1.两个转基因大豆品种在苗期和花期对土壤细菌没有影响,鼓粒期转基因大豆较普通大豆显著降低了细菌数,成熟期运豆101与94Y20差异显著,与TN1差异不显著。在苗期、鼓粒期和成熟期,转基因大豆对土壤真菌数量都没有显著影响,开花期时转基因品种94Y20显著降低真菌数量,与运豆101和TN1差异达到显著水平。转基因大豆TN1和94Y20不同生育期对土壤放线菌数均没有影响。在苗期,2个转基因品种对土壤固氮菌和土壤氨化细菌数量有显著影响,其余生育期没有显著影响。说明耐除草剂转基因大豆对土壤微生物数量有一定影响。2.两年实验结果表明转基因大豆不同生育期对土壤脲酶和碱性磷酸酶活性均无显著影响;第一年,两种转基因大豆对蔗糖酶活性影响不显著;第二年苗期和花期,转基因大豆对土壤蔗糖酶活性影响不显著,而鼓粒期和成熟期内显著提高了土壤蔗糖酶活性;第一年,转基因大豆在苗期、花期、鼓粒期和成熟期对土壤过氧化氢酶活性影响不显著,相反第二年整个生育期转基因大豆对土壤过氧化氢酶活性都有影响。说明转基因大豆在有些生育期对土壤酶活性存在影响。3.高通量测序结果分析表明,转基因大豆和传统大豆土壤共检测到细菌1442个OTU,共享率为84.81%。三种大豆土壤中共检测出29个门和371个属,变形菌门是三种大豆土壤都有的最优势种群。转基因大豆94Y20和TN1蓝藻细菌有很高的相对丰度,而非转基因大豆品种运101中变形菌门、酸杆菌门、绿弯菌门、浮霉菌门等有相对较高的丰度。不同品种有独特的种群成分,Sacchairibacteria属于转基因大豆TN1和94Y20特有的,Microgenomates是运豆101独有而转基因大豆没有,但它们的相对丰度很小。聚类分析表明转基因品种94Y20细菌种群结构与非转基因品种明显不同;转基因大豆品种的细菌丰度和多样性低于非转基因品种。高通量基因测序结果表明,三种大豆土壤共检测到真菌118个OTU,共享率为61.86%。三种土壤共检测到真菌25个门和63个属,子囊菌门是3种大豆土壤最大的优势种群。非转基因大豆品种运101有较高丰度的子囊菌门,而转基因大豆品种94Y20和TN1在纤毛门、Choanoflagellida、unclassified-d-Eukkaryota、norank_k_Amoebozoa、norank_d__Eukaryota中有相对较高的丰度。不同品种有自己独特的种群,非转基因品种运101有独特的Entomophthoromycota,变形虫纲(Tubulinea)和LKM15只存在94Y20土壤中有,但丰度很低。聚类分析和主成分分析表明转基因大豆品种真菌群落结构发生明显变化,转基因大豆改变了土壤真菌的多样性。