转BADH基因玉米对土壤理化性质及微生物多样性的影响

发布时间：2022-09-29 12:33

　　随着转基因农作物的迅速发展及大量种植,使得越来越多的人开始关注转基因食品的环境安全问题。转甜菜碱醛脱氢酶（Betaine Aldehyde Dehydrogenase,BADH）基因玉米BZ-136能够有效地使玉米耐受盐碱胁迫,从而提高玉米在盐碱土中种植产量。转基因作物的代谢产物可通过根系分泌物或植物残体直接进入土壤,造成一定的环境风险。本研究通过盆栽试验,将玉米分别种植于中性和碱性土壤中,在苗期,拔节期,开花期和成熟期对根际土壤和玉米根部进行取样,测定了转基因玉米BZ-136,亲代非转基因玉米Zheng58和常规自交系玉米U8112根际土壤理化性质、酶活性和细菌群落多样性以及转基因玉米BZ-136和亲代非转基因玉米Zheng58根部丛枝菌根真菌侵染率和根际丛枝菌根真菌群落多样性的差异。本研究获得主要结果如下:（1）转BADH基因玉米对土壤理化性质的影响转BADH基因玉米BZ-136在某些生长时期对土壤电导率、有机碳和全氮等理化性质存在短暂的影响,其差异具有时期性,例如:对于土壤全氮含量,在中性土壤种植条件下,BZ-136在苗期显著低于Zheng58,在拔节期显著高于Zheng58。在... 

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 前言
    1.1 转基因作物的发展与现状
        1.1.1 转基因作物
        1.1.2 转基因作物的发展
        1.1.3 转基因作物的环境风险
    1.2 转基因作物安全性评价方法
        1.2.1 转基因作物对土壤理化性质的影响
        1.2.2 转基因作物对土壤酶活的影响
        1.2.3 转基因作物对土壤微生物的影响
    1.3 盐碱土现状与耐盐碱转基因作物
        1.3.1 盐碱土现状
        1.3.2 盐碱土改良措施
        1.3.3 耐盐碱转基因作物
    1.4 土壤微生物多样性研究进展
        1.4.1 土壤微生物研究方法
        1.4.2 土壤微生物多样性的影响因素
    1.5 研究目的和意义
    1.6 研究内容及技术路线
        1.6.1 研究内容
        1.6.2 技术路线
    1.7 研究的创新点
2 材料与方法
    2.1 试验材料
        2.1.1 供试玉米品种与土壤
        2.1.2 试验设计
    2.2 主要仪器
    2.3 根际土壤理化性质的测定
        2.3.1 土壤pH和电导率的测定
        2.3.2 土壤有机碳的测定
        2.3.3 土壤全氮的测定
        2.3.4 土壤碱解氮的测定
        2.3.5 土壤速效磷的测定
        2.3.6 土壤速效钾的测定
    2.4 根际土壤酶活性的测定
        2.4.1 土壤脲酶活性的测定
        2.4.2 土壤蔗糖酶活性的测定
        2.4.3 土壤过氧化氢酶活性的测定
        2.4.4 土壤磷酸酶活性的测定
    2.5 玉米根部丛枝菌根真菌侵染率的测定
        2.5.1 丛枝菌根真菌侵染镜检
        2.5.2 丛枝菌根真菌侵染率的计算
    2.6 根际土壤微生物多样性的测定
        2.6.1 土壤总DNA的提取
        2.6.2 PCR扩增
        2.6.3 Illumina高通量测序
        2.6.4 生物信息学分析
    2.7 数据分析
3 结果与分析
    3.1 转BADH基因玉米与非转基因玉米根际土壤理化性质的比较分析
        3.1.1 转BADH基因玉米对根际土壤pH的影响
        3.1.2 转BADH基因玉米对根际土壤电导率的影响
        3.1.3 转BADH基因玉米对根际土壤有机碳的影响
        3.1.4 转BADH基因玉米对根际土壤全氮的影响
        3.1.5 转BADH基因玉米对根际土壤碱解氮的影响
        3.1.6 转BADH基因玉米对根际土壤速效磷的影响
        3.1.7 转BADH基因玉米对根际土壤速效钾的影响
    3.2 转BADH基因玉米与非转基因玉米根际土壤酶活性的比较分析
        3.2.1 转BADH基因玉米对根际土壤脲酶活性的影响
        3.2.2 转BADH基因玉米对根际土壤蔗糖酶活性的影响
        3.2.3 转BADH基因玉米对根际土壤过氧化氢酶活性的影响
        3.2.4 转BADH基因玉米对根际土壤磷酸酶活性的影响
    3.3 转BADH基因玉米与非转基因玉米根际土壤细菌群落多样性的比较分析
        3.3.1 Alpha多样性分析
        3.3.2 细菌群落结构分析
        3.3.3 细菌群落物种组成分析
        3.3.4 转基因玉米与环境因子和根际细菌之间的关系
    3.4 转BADH基因玉米与非转基因玉米根及根际丛枝菌根真菌的比较分析
        3.4.1 转BADH基因玉米对根部丛枝菌根真菌侵染率的影响
        3.4.2 转BADH基因玉米对根际土壤中丛枝菌根真菌群落多样性的影响
4 讨论
    4.1 转BADH基因玉米种植对土壤理化性质的影响
    4.2 转BADH基因玉米种植对土壤酶活性的影响
    4.3 转BADH基因玉米种植对土壤细菌的影响
    4.4 转BADH基因玉米种植对丛枝菌根真菌的影响
5 结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]转基因技术应用与农业发展[J]. 夏川.  新农业. 2018(21)
[2]基于高通量测序的大豆连作土壤细菌群落多样性分析[J]. 朱琳,曾椿淋,李雨青,俞冰倩,高凤,魏巍,许艳丽.  大豆科学. 2017(03)
[3]2016年全球生物技术/转基因作物商业化发展态势[J].   中国生物工程杂志. 2017(04)
[4]甜菜碱处治膨胀土效果及机理研究[J]. 殷志祥,高哲,冯瑶,谷松原.  公路交通科技. 2017(03)
[5]转BT+CPTI基因抗虫棉的种植对土壤根际反硝化菌丰度和多样性影响[J]. 董莲华,孟盈,王晶.  微生物学报. 2015(03)
[6]Land Management Effects on Biogeochemical Functioning of Salt-Affected Paddy Soils[J]. C.QUANTIN UMR 8148 IDES,O.GRUNBERGER,N.SUVANNANG,E.BOURDON.  Pedosphere. 2008(02)
[7]黄河三角洲滩地不同造林模式的土壤酶活性[J]. 李传荣,许景伟,宋海燕,李春艳,郑莉,王卫东,王月海.  植物生态学报. 2006(05)
[8]Bt杀虫晶体蛋白的土壤残留及其对土壤磷酸酶活性的影响[J]. 孙彩霞,陈利军,武志杰.  土壤学报. 2004(05)

博士论文
[1]转BADH基因大豆对盐碱土壤磷素转化的影响[D]. 于崧.东北农业大学 2013



本文编号：3682598