東華北及黃淮海玉米區(qū)Bt蛋白降解規(guī)律及其對(duì)土壤動(dòng)物的影響.pdf

1、轉(zhuǎn)Bt基因作物產(chǎn)業(yè)在世界范圍內(nèi)取得重大成功，其外源基因產(chǎn)生的Bt蛋白是否會(huì)在土壤生態(tài)系統(tǒng)中積累，進(jìn)而是否具有環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，受到廣泛關(guān)注。土壤動(dòng)物作為維系土壤生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的重要組成部分，其是否受到土壤中Bt蛋白的影響，成為轉(zhuǎn)Bt基因作物環(huán)境安全評(píng)價(jià)的重要內(nèi)容。
　　本研究立足于中國(guó)兩大玉米產(chǎn)區(qū)——東華北春玉米區(qū)和黃淮海夏玉米區(qū)，選取中國(guó)自主研發(fā)，最具推廣應(yīng)用前景的轉(zhuǎn)cry1Ac基因抗蟲(chóng)玉米Bt-799和轉(zhuǎn)cry1Ie基因抗蟲(chóng)玉米IE09

2、S034，綜合利用半自然模擬（殘?bào)w分解袋法）和田間原位調(diào)查的方法，系統(tǒng)研究Bt-cry1Ac蛋白降解規(guī)律及兩種轉(zhuǎn)基因玉米對(duì)土壤動(dòng)物的影響，為其未來(lái)的推廣積累安全數(shù)據(jù)。主要研究結(jié)論如下:
　　1、東華北及黃淮海玉米區(qū)Bt-cry1Ac蛋白降解規(guī)律
　　選取轉(zhuǎn)cry1Ac基因抗蟲(chóng)玉米Bt-799為試驗(yàn)材料，于2015年11月-2016年8月期間采用半自然生態(tài)模擬（殘?bào)w分解袋法）和ELISA定量法在吉林省公主嶺市、北京市上莊鎮(zhèn)和河

3、南省新鄉(xiāng)市平原新區(qū)試驗(yàn)點(diǎn)開(kāi)展研究。結(jié)果表明，吉林省公主嶺市、北京市上莊鎮(zhèn)和河南省新鄉(xiāng)市平原新區(qū)三地Bt-cry1Ac蛋白降解趨勢(shì)一致，試驗(yàn)材料在2015年11月-2016年5月期間分別降解了原始含量的95.28％、97.53％和97.96％，至8月份取樣結(jié)束時(shí)，僅有吉林省公主嶺市含有原始含量的0.56％未降解。試驗(yàn)結(jié)果初步表明，頭茬作物中含有的Bt-cry1Ac蛋白在第二年春播時(shí)不會(huì)在土壤中富集。
　　2、轉(zhuǎn)Bt基因玉米種植期對(duì)原

4、位土壤動(dòng)物群落影響
　　選取轉(zhuǎn)cry1Ac基因抗蟲(chóng)玉米Bt-799及其非轉(zhuǎn)基因?qū)φ锗?8為試驗(yàn)材料，于2015年5月-10月綜合運(yùn)用手撿法、干漏斗法和巴氏罐誘捕法3種方法進(jìn)行田間土壤動(dòng)物原位調(diào)查。結(jié)果表明，3種調(diào)查方法下轉(zhuǎn)cry1Ac基因抗蟲(chóng)玉米Bt-799玉米田及其對(duì)照玉米田內(nèi)土壤動(dòng)物在發(fā)生種類(lèi)和數(shù)量方面均無(wú)顯著差異，群落結(jié)構(gòu)特征參數(shù)總體變化趨勢(shì)一致，并且在各時(shí)期內(nèi)群落結(jié)構(gòu)特征參數(shù)間均無(wú)顯著差異。綜上3種研究方法所得數(shù)據(jù)，可以初

5、步證明轉(zhuǎn)cry1Ac基因抗蟲(chóng)玉米Bt-799種植期對(duì)原位土壤動(dòng)物群落無(wú)顯著影響。
　　3、轉(zhuǎn)Bt基因玉米殘?bào)w對(duì)土壤動(dòng)物群落的影響
　　(1)轉(zhuǎn)cry1Ac基因抗蟲(chóng)玉米Bt-799殘?bào)w對(duì)土壤動(dòng)物群落的影響
　　選取轉(zhuǎn)cry1Ac基因抗蟲(chóng)玉米Bt-799及其非轉(zhuǎn)基因?qū)φ锗?8為試驗(yàn)材料，于2015年11月-2016年8月期間采用半自然生態(tài)模擬（殘?bào)w分解袋法）開(kāi)展研究。
　　在吉林省公主嶺市試驗(yàn)點(diǎn)和河南省新鄉(xiāng)市平原新區(qū)

6、試驗(yàn)點(diǎn)，研究皆表明，轉(zhuǎn)cry1Ac基因玉米田及其對(duì)照玉米田間土壤動(dòng)物發(fā)生種類(lèi)和數(shù)量均無(wú)顯著差異，土壤動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)特征參數(shù)總體變化趨勢(shì)一致，采用單因素方差法分析時(shí)發(fā)現(xiàn)個(gè)別月份部分群落結(jié)構(gòu)指數(shù)間存在差異顯著性，利用重復(fù)方差法進(jìn)行整體分析，各特征參數(shù)間未發(fā)現(xiàn)顯著性差異。
　　在北京市上莊鎮(zhèn)試驗(yàn)點(diǎn)，研究表明，轉(zhuǎn)cry1Ac基因玉米田及其對(duì)照玉米田間僅有蜱螨目數(shù)量存在顯著性差異，土壤動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)特征參數(shù)總體變化趨勢(shì)一致，采用單因素方差法分析

7、時(shí)發(fā)現(xiàn)個(gè)別月份部分群落結(jié)構(gòu)指數(shù)間存在差異顯著性，利用重復(fù)方差法進(jìn)行整體分析發(fā)現(xiàn)，對(duì)照玉米田間土壤動(dòng)物個(gè)體數(shù)顯著高于轉(zhuǎn)cry1Ac基因玉米田間土壤動(dòng)物個(gè)體數(shù)（P＜0.05）。由于本數(shù)據(jù)只是在一年研究?jī)?nèi)得到的結(jié)果，未來(lái)還需要進(jìn)行長(zhǎng)期多點(diǎn)監(jiān)測(cè)。
　　(2)轉(zhuǎn)cry1Ie基因抗蟲(chóng)玉米IE09S034殘?bào)w對(duì)土壤動(dòng)物群落的影響
　　選取轉(zhuǎn)cry1Ie基因抗蟲(chóng)玉米IE09S034及其非轉(zhuǎn)基因?qū)φ站C31為試驗(yàn)材料，于2015年11月-201

8、6年8月期間采用半自然生態(tài)模擬（殘?bào)w分解袋法）開(kāi)展研究。
　　在吉林省公主嶺市試驗(yàn)點(diǎn)，研究表明，轉(zhuǎn)cry1Ie基因玉米田及其對(duì)照玉米田間土壤動(dòng)物發(fā)生種類(lèi)和數(shù)量均無(wú)顯著性差異，土壤動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)特征參數(shù)總體變化趨勢(shì)一致，采用單因素方差法和重復(fù)方差法對(duì)群落結(jié)構(gòu)特征參數(shù)進(jìn)行分析均未發(fā)現(xiàn)顯著性差異。
　　在北京市海淀區(qū)試驗(yàn)點(diǎn)和山東省濟(jì)南市龍山辦事處試驗(yàn)點(diǎn)，，研究皆表明，轉(zhuǎn)cry1Ie基因玉米田及其對(duì)照玉米田間土壤動(dòng)物發(fā)生種類(lèi)和數(shù)量均無(wú)