基于線蟲群落分析的轉(zhuǎn)Bt水稻土壤生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià).pdf

1、轉(zhuǎn)Bt水稻的培育為降低水稻蟲害所造成的產(chǎn)量損失提供了一種有效的手段。但轉(zhuǎn)基因作物釋放的Bt蛋白可通過(guò)根系分泌物及作物殘?bào)w進(jìn)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(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)過(guò)程的重要環(huán)節(jié),因而轉(zhuǎn)Bt水稻是否對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn),比如土壤非目標(biāo)生物及相關(guān)土壤過(guò)程,引起了眾多學(xué)者的關(guān)注。土壤線蟲數(shù)量繁多,營(yíng)養(yǎng)類群多樣,占據(jù)土壤碎屑食物網(wǎng)多個(gè)生態(tài)位,其群落變化分析可以較全面的反映土壤食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)Bt水稻(KMD、HH1、BtSY63)及其相應(yīng)親本(XSD、MH63、SY63)作為材料,通過(guò)兩年的田間試驗(yàn)探究轉(zhuǎn)Bt水稻的田間種植對(duì)土壤生境因子及土壤線蟲群落結(jié)構(gòu)的影響,并借助多元統(tǒng)計(jì)分析方法挖掘線蟲作為轉(zhuǎn)Bt水稻土壤生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指示者的潛力。
　　 兩年的田間調(diào)查結(jié)果表明,
　　 1)轉(zhuǎn)Bt水稻的種植對(duì)土壤可溶性有機(jī)碳氮及微生物學(xué)性質(zhì)的影響

3、不明顯;但由于Bt的轉(zhuǎn)入,各轉(zhuǎn)Bt水稻品種(KMD、HH1、BtSY63)之間在土壤微生物學(xué)性質(zhì)上的差異變大。
　　 2)與其親本水稻相比,轉(zhuǎn)Bt水稻的種植對(duì)土壤線蟲群落無(wú)顯著負(fù)面影響;與親本XSD相比,KMD種植條件下促進(jìn)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(shí)性增加;HH1及BtSY63種植條件下,土壤線蟲群落H'比其相應(yīng)親本MH63及SY63也有短暫的增加趨勢(shì);但其差異程度均不如采樣時(shí)間產(chǎn)生的影響強(qiáng)烈。

4、　　 3)本研究中,BIO-ENV分析表明,無(wú)論是土壤線蟲屬類組成水平還是營(yíng)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(guān)性均較低。RDA分析結(jié)果表明土壤生境因子中僅有DOC對(duì)土壤線蟲群落有顯著的影響。
　　 4)多元統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明,在轉(zhuǎn)Bt水稻對(duì)土壤生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)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(guò)nMDS對(duì)線蟲種屬組成進(jìn)行排序,并對(duì)排序的結(jié)果進(jìn)行ANOSIM統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn),最后通過(guò)SIMPER分析

5、揭示線蟲群落差異的主要貢獻(xiàn)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(gè)體水平上,如植食性線蟲矮化屬(Tylenchorhynchus)和食細(xì)菌性線蟲頭葉屬(Cephalobus)及板唇屬(Chiloplacus),指示轉(zhuǎn)Bt水稻對(duì)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(yàn)結(jié)果,未發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)Bt水稻對(duì)土壤生境因子及線蟲群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生顯著的負(fù)面效應(yīng)。轉(zhuǎn)Bt水稻田間種植與土壤生物的相互作用是一個(gè)長(zhǎng)期過(guò)程,且受到多種