不同耐草甘膦转基因大豆对根际土壤固氦细菌多样性的影响

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2 0 1 3, 3 2 ( 9 ): 1 8 2 7— 1 8 3 3

农

业

环

境

科

学

学

报

2 0 1 3年 9月

J o u r n a l o ya g r o— En v i r o n me n t S c i e n c e

不同耐草甘膦转基因大豆对根际土壤固氮细菌多样性的影响 章秋艳，一，赵建宁 -,李刚 1,王丽娟 1, 3王慧，常泓，杨殿林 ( 1 .农业部环境保护科研监测所，农业部产地环境质量重点实验室/天津市农业环境与农产品安全重点实验室，，天津 3 0 0 1 9 1; 2 .山西农业大学生命科学学院，山西太谷 0 3 0 8 0 1; 3 .内蒙古师范大学生命科学与技术学院，呼和浩特 0 1 0 0 2 2 )

摘

要：采用盆栽试验结合 D G G E— c l o n i n g测序技术比较分析了耐草甘膦转基因大豆 M8 8、 G T S 4 0— 3— 2、 Z B及常规非转基因大豆中

黄 1 3在成熟期对根际土壤固氮细菌多样性的影响。结果表明，耐草甘膦转基因大豆 M8 8、 G T S 4 0— 3— 2和非转基因大豆中黄 1 3根际

土壤固氮细菌多样性指数和均匀度指数无显著差异；抗虫耐草甘膦转基因大豆 z B根际土壤固氮细菌多样性指数显著高于非转基因大豆中黄 1 3,均匀度指数无显著差异。克隆测序结果表明， 4种大豆根际土壤固氮细菌主要隶属于一变形菌纲、卢一变形菌纲、 y一 变形菌纲、蓝藻纲和一些未知细菌类。相对于不同大豆品种对固氮细菌多样性的影响，耐草甘膦 C P 4 e p s p s基因的导入并没有对根 际土壤固氮细菌多样性产生显著影响。

关键词：转基因大豆；根际土壤；固氮细菌；多样性； n/ f H; D G G E— c l o n i n g 中图分类号： X1 7 2 文献标志码： A 文章编号： 1 6 7 2— 2 0 4 3 ( 2 0 1 3 ) 0 9 - 1 8 2 7 - 0 7 d o i: 1 0 . 1 1 6 5 4 O a e s . 2 0 1 3 . 0 9 . 0 1 8

Ef fe c t s o f Di fe r e nt Gl y p h o s a t e - t o l e r a n c e S o y b e a n s o n t h e Di v e r s i t y o f Ni t r o g e n- i f x i n g Ba c t e r i a i n Rh i z o s p h e r e S o i l

Z H A N G Q i

u— y a n, Z H A O J i a n— n i n g , L I G a n g , WA N G L i - j u a n, WA N G H u i , C H A N G H o n g , Y A N G D i a n— i f n ( 1 . A g r o— E n v i r o n me n t a l P r o t e c t i o n I n s t i t u t e, Mi n i s t r y o f A g i r c u l t u r e, O p e n F u n d o f K e y L a b o r a t o r y o f O i r g i n a l A g r o— e n v i r o n me n t Q u a l i t y o f Mi n i s t r y o f A g r i c u l t u r e a n d T i a n j i n K e y L a b o r a t o y r o f A g r o - e n v i r o n m e n t a n d A g r o— p r o d u c t S a f e t y, T i a n j i n 3 0 0 1 9 1, C h i n a; 2 . C o l l e g e o f L i f e S c i e n c e, S h a n x i Ag i r c u l t u r a l Un i v e r s i t y, T a i g u S h a n x i 0 3 0 8 01, C h i n a; 3 . C o l l e g e o f L i f e S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y, I n n e r Mo n g o l i a No r ma l Un i—

v e r s i t y, H o h h o t 0 1 0 0 2 2, C h i n a ) Ab s t r a c t: Tr a n s g e n i c c r o p s a r e g r o w n o n a n i n c r e a s i n g l y l a r g e s c a l e a r o u n d t h e wo r l d, a n d a c c o mp a n i e d b y p u b l i c c o n c e r n a b o u t t h e i r p o— t e n t i a l e c o l o g i c a l a n d e n v i r o n me n t a l i mp a c t s . T h e p e r s i s t e n c e a n d i n t e r a c t i o n o f p r o t e i n s d e iv r e d f r o m t r a n s g

e n i c c r o p s i n s o i l a n d t h e i r e f - f e c t s o n s o i l mi c r o b i a l a r e e s s e n t i a l i n f o r ma t i o n wh e n i n v e s t i g a t i n g t h e i r e f f e c t s wi t h i n t h e s o i l e c o s y s t e m. T h e n i t r o g e n— i f x i n g b a c t e i r a l d i v e r - s i t y i n t h e r h i z o s p h e r e o f g l y p h o s a t e- t o l e r a n c e t r a n s g e n i c s o y b e a n M8 8、 GT S 4 0— 3— 2、 Z B a n d c o n v e n t i o n a l n o n— t r a n s g e n i c s o y b e a n

z h o n g h u a n g l 3 w a s a n a l y z e d u n d e r p o t e x p e i r me n t s b y DG GE— c l o n i n g t e c h n i q u e . S o i l s a mp l e s w e r e c o l l e c t e d i n N o v e mb e r 2 01 1 a t ma t u r e

s t a g e . T h e r e s u l t s s h o we d t h a t t h e d i v e r s i t y i n d e x a n d e v e n n e s s i n d e x o f s o i l n i t r o g e n - i f x i n g b a c t e r i a o f t r a n s g e n i c s o y b e a n M8 8 ( C P 4 e p s p s )

a n d G T S 4 0— 3— 2 ( C P 4 e p s p s ) w e r e n o t s i g n i i f c a n t l y d i f f e r e n t r f o m n o n— t r a n s g e n i c s o y b e a n z h o n g h u a n g l 3 . T h e d i v e s r i t y i n d e x o f s o i l n i t r o—

g e n - f i x i n g b a c t e i r a o f t r a n s g e n i c s o y b e a n Z B ( B t c r

y l Ab+ C P 4 e p s p s )w a s s i g n i i f c a n t l y h i g h e r t h a n l o c a l m a j o r s o y b e a n z h o n g h u a n g l 3, w h i l e t h e e v e n n e s s i n d e x s h o we d n o s i g n i ic f a n t d i f f e r e n c e . T h e r e s u h s o f c l o n i n g a n d s e q u e n c i n g r e s u l t s s h o we d t h a t t h e s o i l n i t r o g e n— i f x i n g

b a c t e i r a i n t h e r h i z o s p h e r e o f t h e f o u r s o y b e a n c u l t i v a r s ma i n l y b e l o n g e d t o O/一 p r o t e o b a c t e r i a, 一 p r o t e o b a c t e r i a, 一 p r o t e o b a c t e r i a, c y a n o b a c t e r i a a n d u n k n o wn .T h e s e r e s u l t s s u g g e s t e d t h a t c o mp a r e d w i t h s o y b e a n v a le i t i e s,t h e t r a n s f o r ma t i o n o f t h e C P 4 e p s ps g e n e i n t o s o y b e a n d i d n t c a u s e s i g n i ic f a n t e f f e c t o n t h e n i t r o g e n— i f x i n g b a c t e r i a l d i v e si r t y i n s o y b e a n r h i z o s p h e r e .

Ke y w o r d s: t r a n s g e n i c s o y b e a n; r h i z o s p h e r e s o i l; n i t r o g e n - i f x i n g b a c t e i r a; d i v e r s i t y; n f/ H; D G G E— c l o n i n g

收稿日期： 2 0 1 3— 0 2— 2 2

基金项目：转基因生物新品种培育重大专项 ( 2 0 1 1 Z X 0 8 0 1 2— 0 0 5 );中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金 (

农业部环境保护科研监测所 ) 项目；农业部产地环境质量重点实验室/天津市农业环境与农产品安全重点实验室开放基金作者简介：章秋艳 ( 1 9 8 9一),女，山西运城人，硕士研究生，主要从事转基因植物生态环境安全研究。E - m a i l: z h a n g q i u y a n 1 4 7@ 1 6 3 . t o m 通信作者：杨殿林 E - m a i l: y a n g d i a n l i n@c a a s . c n .

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