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转Bt(Bacillus thuringiensis)基因玉米是全球商品化程度最快的抗虫转基因作物之一,其对土壤中非靶标生物的影响也是转基因玉米生态风险评价的重要内容。丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)是一类广泛分布于农田土壤生态系统的专性活体有益微生物,能与玉米建立互利共生关系,与玉米营养和产量密切相关。本文以美国Beck’s Hybrids公司Bt玉米5422Bt1(event Bt11)和5422CBCL(event MON810)及其常规近等基因玉米5422为材料,通过温室小区种植试验和温室盆栽试验,从玉米AMF侵染率、AMF的群落结构组成及其多样性和功能基因的表达等方面研究Bt玉米的种植及秸秆还田对AMF群落结构及其功能的影响机理。1.通过温室小区试验,连续种植5季Bt玉米5422Bt1(Bt11)和5422CBC L(Mon810)与常规品种5422后秸秆还田种植后茬常规玉米,在第5季玉米成熟期和后茬玉米苗期时取样,运用曲利苯蓝染色法测定玉米根系AMF侵染率,运用Illumina平台的Miseq测序技术对玉米根系和根际土中AMF群落进行测序,结果显示:在第五季玉米成熟期Bt玉米5422Bt1和5422CBCL根系AMF侵染率显著高于常规玉米5422,而三种秸秆还田的后茬常规玉米苗期根系AMF侵染率没有显著差异。第五季玉米成熟期和后茬玉米苗期时三个玉米品种处理间的根系和根际土中AMF群落丰富度和多样性均没有显著差异,AMF物种组成也没有显著差异,共检测到Glomus、Paraglomus和Glomeromycetes unclassified三个属,其中Glomus为优势属。在第五季成熟期三种玉米根系中相同的OTU占5.26%,不同的OTU占94.74%;而根际土中相同的OTU占15%,不同的OTU占85%。在后茬苗期三种后茬玉米根系中相同的OTU占4.3%,不同的OTU占95.74%;而根际土中相同的OTU占13.33%,不同的OTU占86.67%。在第五季成熟期和后茬苗期时三个玉米品种处理间AMF群落结构均没有显著差异,但在第五季玉米成熟期土壤和根系Bt蛋白含量、土壤p H和有机碳含量对AMF群落结构均有显著影响,在后茬玉米苗期土壤和根系Bt蛋白含量、土壤全氮含量对AMF群落结构也有显著影响。Bt玉米和常规玉米以及后茬常规玉米的根系和根际土中AMF在进化上具有很高的相似性。2.通过温室盆栽接种AMF试验,种植Bt玉米5422Bt1(Bt11)和5422CBC L(Mon810)与常规品种5422在接种F.mosseae(+G)和不接种(-G)处理下,研究接种F.mosseae(原为G.mosseae)菌根菌剂后三个玉米品种在接种后50 d和80 d的AMF侵染率的差异,同时采用荧光定量PCR测定50d时玉米根系磷转运基因及其功能基因的表达状况。结果表明:在两个取样时间Bt玉米5422Bt1和5422CBCL根系AMF侵染率均显著高于常规玉米5422;在50d取样时,玉米根系的磷转运基因及其功能基因的表达在相同(接菌或者不接菌)处理下的三个玉米品种间均没有显著差异。综上所述,Bt玉米的连续种植及秸秆还田后Bt蛋白含量对根系和根际土中的AMF群落结构有显著影响;而Bt基因导入对玉米根系磷转运基因及其功能基因的表达没有显著影响。