轉(zhuǎn)Bt基因棉花外源重組DNA土壤分布特征與水平轉(zhuǎn)移研究.pdf

1、轉(zhuǎn)Bt基因棉花外源重組DNA在土壤環(huán)境中的分子行為及分布特征是轉(zhuǎn)基因植物風(fēng)險性研究的一項(xiàng)重要內(nèi)容。本文通過田間試驗(yàn)，采用實(shí)時熒光PCR、末端片段多態(tài)性分析、菌落PCR和生物信息學(xué)等方法，系統(tǒng)研究了轉(zhuǎn)Bt基因棉花外源重組DNA在土壤中的動態(tài)變化、空間分布特征，抗生素抗性基因向土壤微生物發(fā)生水平轉(zhuǎn)移的生態(tài)風(fēng)險，以及對土壤氨氧化細(xì)菌(Ammonia-oxidizing bacteria，AOB)和氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing

2、 archaea，AOA)群落結(jié)構(gòu)組成和豐度的影響，為綜合評價轉(zhuǎn)Bt基因棉花的生態(tài)安全性提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:
　　1.轉(zhuǎn)Bt基因棉花外源重組DNA35S-Cry1A片段和35S-NPTⅡ片段拷貝數(shù)在土壤中時間動態(tài)變化一致。35S-Cry1A片段和35S-NPTⅡ片段拷貝數(shù)均隨轉(zhuǎn)Bt基因棉花的生長期的推進(jìn)呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。峰值基本出現(xiàn)在鈴期（除2012年35 S-NPTⅡ片段峰值出現(xiàn)在蕾期）。鈴期與蕾期的外源重組D

3、NA片段拷貝數(shù)差異不顯著，但與播種前和收獲后期相比具有顯著性差異(p＜0.05)。同年份同時期35S-Cry1A片段拷貝數(shù)均高于35S-NPTⅡ片段拷貝數(shù)。
　　2.轉(zhuǎn)Bt基因棉花35S-Cry1A片段和35S-NPTⅡ片段在不同粒級土壤團(tuán)聚體中分布特征一致。兩種外源重組DNA片段拷貝數(shù)最大值均出現(xiàn)在500μm～2000μm粒徑范圍內(nèi)的土壤團(tuán)聚體中，其拷貝數(shù)均顯著高于其他粒徑范圍(p＜0.05)。
　　3.卡那霉素抗性細(xì)菌平

4、板培養(yǎng)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，棉花苗期、蕾期、花鈴期和吐絮期土壤中存在具有卡那霉素抗性的細(xì)菌。對不同時期獲得的抗性細(xì)菌中的NPTⅡ基因進(jìn)行克隆和測序分析，結(jié)果表明，所獲得的抗性細(xì)菌中的NPTⅡ基因序列與轉(zhuǎn)Bt基因棉花內(nèi)的NPTⅡ基因序列不完全一致，由此可知未在土壤細(xì)菌中檢測到轉(zhuǎn)Bt基因棉花外源重組的NPTⅡ基因序列。
　　4.轉(zhuǎn)Bt基因棉花土壤中AOB和AOA優(yōu)勢種群與對照相同，隨生長時期無顯著變化，但在各自樣品中所占比例不同。不同生長時期，轉(zhuǎn)

5、Bt基因棉花AOB的Shannon指數(shù)和Evenness指數(shù)均與對照無顯著差異;AOA的Shannon指數(shù)與對照也無顯著差異，而苗期Evenness指數(shù)顯著低于對照(p＜0.05)，其它3個生長時期差異均不顯著。除花鈴期轉(zhuǎn)Bt基因棉花土壤AOB豐度高于對照外，其它3個生長時期均低于對照;而AOA豐度在4個生長時期均低于對照。吐絮期時，轉(zhuǎn)Bt基因棉花與對照土壤AOB和AOA豐度均差異顯著(p＜0.05)。轉(zhuǎn)Bt基因棉花對土壤AOB和AOA