接種綠色木霉和大麗輪枝菌對轉(zhuǎn)幾丁質(zhì)酶基因煙草生長和根際環(huán)境的影響.pdf

1、目前國內(nèi)外學(xué)者關(guān)于轉(zhuǎn)基因植物的研究，主要集中于轉(zhuǎn)基因植株對土壤特異生物種群、功能類群以及土壤生物多樣性和土壤生態(tài)學(xué)過程的影響，而對其自身抗病機理和養(yǎng)分含量的研究較少，并且主要研究在無外界微生物影響時對轉(zhuǎn)基因作物根際環(huán)境的影響。但是轉(zhuǎn)基因作物在種植過程中不可避免的要受到外界微生物的侵染，對于這種情況下轉(zhuǎn)基因作物的生長以及對根際環(huán)境影響的研究就變的至關(guān)重要。
　　本文以煙草為模式植物，紫色土為供試土壤，采用盆栽試驗，以親本非轉(zhuǎn)基因煙草

2、(Nt-X)為對照，分別進行生防真菌綠色木霉，病原真菌大麗輪枝菌和不接種處理，初步探討了兩種類型的真菌對轉(zhuǎn)幾丁質(zhì)酶基因煙草(T-Chit)生長和根際環(huán)境的影響。主要研究內(nèi)容包括:接種綠色木霉4天后，T-Chit植株防御酶活性和養(yǎng)分含量的影響;接種綠色木霉后，每間隔15天T-Chit根際土壤酶、土壤微生物數(shù)量的動態(tài)變化及60天后根際土壤理化性質(zhì)及細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的變化情況;接種大麗輪枝菌4天后，T-Chit植株防御酶活性和養(yǎng)分含量的影響;接種

3、大麗輪枝菌后，每間隔15天T-Chit根際土壤酶、土壤微生物數(shù)量的動態(tài)變化及60天后根際土壤理化性質(zhì)及細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的變化情況。本研究主要從兩種不同類型真菌侵染來探討對轉(zhuǎn)基因煙草自身生長及其根際環(huán)境的影響，為轉(zhuǎn)基因作物的生態(tài)安全性提供了更為全面的理論依據(jù)。研究結(jié)果如下:
　　(1)在接種綠色木霉4天后，T-Chit的苯丙氨酸解氨酶(PAL)、過氧化物酶(POD)比不接種均具有顯著提高，這和Nt-X的表現(xiàn)相一致。此時，轉(zhuǎn)幾丁質(zhì)酶基因煙

4、草的PAL以及POD活性均顯著高于野生型煙草。就植株生長狀況而言，無論根系還是地上部，T-Chit接種木霉后生物量無顯著性差異，這也與Nt-X相一致。兩株系煙草間生物量也均無顯著性差異。而木霉處理后，提高了T-Chit根系K的利用率，而Nt-X根系的N和K利用率均有提高。此時，轉(zhuǎn)幾丁質(zhì)酶基因煙草和野生型煙草間N、P含量均無顯著性差異，但后者根系K含量顯著高于前者。
　　(2)接種綠色木霉后，每間隔15天T-Chit和Nt-X根際土

5、壤酶活性的變化趨勢基本相同;但與未接種相比有所差異。60天后，兩植株間根際土壤過氧化氫酶、脲酶和蔗糖酶活性均無顯著性差異，T-Chit根際土壤pH和全K含量要顯著高于Nt-X，說明此時T-Chit根際土壤的酸化程度較低，對土壤危害較小。兩株系煙草間有機質(zhì)、全N和全P均無顯著性差異。
　　(3)接種綠色木霉后，每間隔15天根際可培養(yǎng)微生物數(shù)量均有一定程度的變化，但T-Chit的變化趨勢和Nt-X基本趨于一致，但第60天時，T-Chi

6、t根際土壤細(xì)菌數(shù)要顯著高于Nt-X，根際土壤真菌數(shù)要顯著低于Nt-X，根際土壤放線菌數(shù)和Nt-X無顯著性差異。這說明在木霉侵染時，T-Chit根際土壤“細(xì)菌型”向“真菌型”過度的較為緩慢，根際生物活性比Nt-X高。而木霉處理60天時兩株系煙草的根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)相似指數(shù)較高，說明接種木霉對轉(zhuǎn)幾丁質(zhì)酶基因煙草根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響和野生型煙草的影響基本相一致。
　　(4)接種大麗輪枝菌4天后，T-Chit的PAL以及POD活性

7、也具有不同程度的提高，和Nt-X變化趨勢相一致，這是由于大麗輪枝菌對植株的誘導(dǎo)抗性所導(dǎo)致。但此時兩種基因型煙草間PAL、POD活性均無顯著性差異，這可能是由于兩基因型煙草作出應(yīng)急響應(yīng)持續(xù)的時間不同所導(dǎo)致。接種大麗輪枝菌后，T-Chit、Nt-X的生物量和不接種相比均無顯著性差異。兩株系煙草間生物量也均無顯著性差異。T-Chit根系僅K含量顯著提高，而Nt-X根系的P含量顯著升高。此時T-Chit和Nt-X間地上部養(yǎng)分(N、P、K)含量均

8、無顯著性差異，但前者根系P含量比后者低了17.2％，差異顯著。
　　(5)接種大麗輪枝菌后，每間隔15天T-Chit和Nt-X根際土壤酶活性的變化趨勢也基本相同，但幅度有所差異。兩株系煙草的根際土壤過氧化氫酶活性均有一個顯著降低的過程，60天后，與不接種相比無顯著差異，但此時，T-Chit根際土壤過氧化氫酶含量均顯著低于Nt-X。接種后各個取樣時期，T-Chit和Nt-X間根際土壤脲酶活性無顯著性差異。在第45天和60天時，T-C

9、hit根際土壤蔗糖酶含量均顯著低于Nt-X。接種60天后，兩株系煙草間根際土壤pH和全K含量均無顯著性差異。但T-Chit根際土壤有機質(zhì)和全N含量均顯著高于Nt-X。說明接種大麗輪枝菌60天后，T-Chit與Nt-X相比土壤酶活性有所降低，代謝有所減緩，這也是土壤中有機質(zhì)和全N含量較高的一個重要原因。
　　(6)接種大麗輪枝菌60天后，各取樣時期中，T-Chit和Nt-X間根際土壤細(xì)菌、放線菌數(shù)量均無顯著性差異。在第60天時，T-