转基因棉花的Bt毒素在土壤中的分布及对土壤酶活性的影响

论文摘要

转基因棉花对中国和世界棉花生产起到了积极的推动作用。随着转Bt CrylAc基因棉花的种植面积逐年增加,人们对转基因作物释放后存在的安全性也越来越关注。因此深入研究转Bt基因抗虫棉在土壤中的Bt毒蛋白含量与残留、对土壤生态系统平衡、酶活性等的影响是转基因作物能否健康、可持续发展的必备条件。本试验采用盆栽试验并结合酶联免疫(ELISA)法测定了转Bt基因抗虫棉及常规棉花在不同生育时期在根际土壤及非根际土壤的Bt毒蛋白含量,以及各个生育时期的根际及非根际土壤的脲酶和蔗糖酶活性变化,旨在为转Bt基因棉花种植后的根际环境变化提供信息,并为转基因植物的土壤生态系统安全性评价提供科学依据。主要结果如下:1.红壤、黄棕壤及黄褐土种植转Bt基因棉花和常规棉花后,根际土的Bt毒素含量大于非根际土的,其中转Bt基因棉花根际土与非根际土有显著性差异,而常规棉花根际与非根际则差异不显著。转Bt基因棉花在苗期根际土的Bt毒素含量为黄褐土＞黄棕壤＞红壤,分别为常规棉花根际土的1.44、1.21、2.38倍,而在花铃期为黄棕壤＞黄褐土＞红壤,分别为常规棉花根际土的1.56、1.16、1.97倍,且均达到显著差异。2.黄褐土、黄棕壤和红壤两种棉花的根际土和非根际土都随棉花生长期增长Bt毒素含量先增加后减少。其中转Bt基因棉花的黄褐土、黄棕壤和红壤根际土的Bt毒素含量最大值分别为3.67 ng/g土、3.61 ng/g土和3.16 ng/g土,而最小值分别为0.79 ng/g土、0.79 ng/g土和0.62 ng/g土。在实验期间内,转Bt基因棉花的根际土Bt毒素含量大于常规棉花的,说明转Bt基因棉花确有更多的Bt毒素释放到根际土中。3.黄褐土、黄棕壤和红壤上种植转Bt基因棉花或常规棉花后,根际土的蔗糖酶活性高于非根际上。蕾期、花铃期的转Bt基因棉花根际土的蔗糖酶活性均为黄棕壤＞黄褐土＞红壤,且都达到显著差异。转Bt基因棉花蕾期黄棕壤、黄褐土及红壤根际土的蔗糖酶活性分别是常规棉花根际土的0.93、1.14、1.02倍,花铃期为1.09、1.07、1.24倍。4.黄褐土和黄棕壤根际土和非根际土的蔗糖酶活性均随生长期先减小再增大,最后又减少。其中种植转Bt基因棉花的黄褐土和黄棕壤根际土的蔗糖酶活性最小值分别为28.17 mg/g土和39.00mg/g土,而最大值分别为50.36 mg/g土和63.68 mg/g土。5,转Bt基因棉花蕾期根际土的脲酶活性为黄棕壤＞红壤＞黄褐土,但相互间差异不显著,而在花铃期为黄褐土＞红壤＞黄棕壤,且黄褐上与红壤有显著差异,红壤与黄棕壤差异不显著。转Bt基因棉花根际土的脲酶活性都大于非根际土。转Bt基因棉花蕾期黄褐土、黄棕壤和红壤根际土的脲酶活性分别是常规棉花根际土的2.02、1.87、2.31倍,花铃期为0.96、0.88、1.01倍。6.从蕾期到吐絮期,转Bt基因棉花的根际土和非根际土以及常规棉花的非根际土的脲酶活性一直减小,而常规棉花根际土的脲酶活性则先增大,后减小。其中转Bt基因棉花的黄褐土和黄棕壤的根际土脲酶活性最大值为分别为0.82 mg/g土和0.87mg/g土,而最小值分别为0.59 mg/g土和0.41 mg/g土。整个生育期内,根际土的脲酶活性均大于非根际土的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 关于Bt基因及转Bt基因作物
• 1.1.1 关于Bt基因
• 1.1.2 关于转基因作物
• 1.2 关于转基因作物安全性
• 1.2.1 转基因作物安全评价总概
• 1.2.2 Bt蛋白的表达、分布
• 1.2.3 土壤中Bt蛋白的吸附与降解
• 1.2.4 对土壤酶活性的影响
• 1.2.5 对土壤生态系统的影响
• 1.3 关于转基因产品检测方法
• 1.3.1 检测方法总概
• 1.3.2 酶联免疫吸附测定法
• 1.3.3 酶联免疫吸附测定法的应用
• 1.4 研究内容和意义
• 2 材料与方法
• 2.1 实验材料与设计
• 2.2 土壤Bt毒素的测定
• 2.2.1 试剂配制
• 2.2.2 实验步骤
• 2.3 土壤酶活性测定
• 2.3.1 土壤蔗糖酶活性的测定
• 2.3.2 土壤脲酶活性的测定
• 3 结果与分析
• 3.1 棉花不同时期三种土壤上的Bt毒素含量
• 3.1.1 不同土壤根际土的Bt毒素含量
• 3.1.2 不同时期根际土的Bt毒素含量
• 3.1.3 转Bt基因棉花根际土与非根际土的Bt毒素含量
• 3.2 不同时期三种土壤的酶活性变化
• 3.2.1 三种土壤根际土及非根际土的蔗糖酶活性变化
• 3.2.2 不同时期土壤蔗糖酶活性变化
• 3.2.3 三种土壤根际土及非根际土的脲酶活性变化
• 3.2.4 不同时期转Bt基因棉花和常规棉花脲酶活性变化
• 4 讨论
• 4.1 Bt蛋白在土壤中的含量
• 4.2 对土壤酶活性的影响
• 5 结论
• 6 参考文献
• 致谢