【摘 要】
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目前随着转基因玉米的广泛种植,其对土壤生态的安全性开始受到人们的关注。外源基因或其编码的蛋白通过转基因玉米的枯枝落叶或者根系分泌物等方式进入土壤,可能会对土壤微生物,尤其是根际土壤微生物产生影响。本研究选择种植在吉林省公主岭市实验基地的转mcry1Ab和mcry2Ab双基因抗虫玉米株系2A-7以及对照品种B73,来分析转基因玉米的种植对根际土壤微生物可能产生的影响。对转基因玉米2A-7进行的研究得
【基金项目】
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国家科技重大专项-抗除草剂、养分高效转基因作物环境安全评价技术研究与应用（2016ZX08011003-010）；
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目前随着转基因玉米的广泛种植,其对土壤生态的安全性开始受到人们的关注。外源基因或其编码的蛋白通过转基因玉米的枯枝落叶或者根系分泌物等方式进入土壤,可能会对土壤微生物,尤其是根际土壤微生物产生影响。本研究选择种植在吉林省公主岭市实验基地的转mcry1Ab和mcry2Ab双基因抗虫玉米株系2A-7以及对照品种B73,来分析转基因玉米的种植对根际土壤微生物可能产生的影响。对转基因玉米2A-7进行的研究得出以下主要结果:（1）与对照玉米B73相比,转基因抗虫玉米（2A-7）在各生长时期根系抖落土及种植前土壤的含水量、酸碱度、碳与氮含量等基本理化性质无显著性差异,植株地上部的碳、氮含量在生长的各时期也无显著性差异。（2）2A-7与B73成熟期抖落土的亚硝酸还原酶存在显著性差异,两者拔节期的根际土的蔗糖转化酶之间有显著性差异,其余在相同时期的相同取样部位间均无显著性差异。（3）对转基因玉米2A-7和B73的根系抖落土壤、根际土或根内样品进行原核微生物16S rRNA基因（16S r DNA）V3-V4高变区以及真菌18S rRNA基因转录间隔区1（ITS1）扩增子高通量测序分析,结果表明在玉米生长的各个时期,相同取样部位（抖落土、根际土壤以及根内）的微生物Alpha多样性、Beta多样性无显著性差异,门分类水平群落组成也较为相似,但在拔节期,2A-7的根际土中,变形菌门（Proteobacteria）和子囊菌门（Ascomycota）的相对丰度都显著高于B73的;在花期,2A-7抖落土的变形菌门（Proteobacteria）的相对丰度显著高于对照品种B73;在成熟期,2A-7的抖落土及根内菌显著高于B73。（4）就固氮菌群而言,在玉米拔节期,2A-7根内的寡养单胞菌属（Stenotrophomonas）的相对丰度要显著高于B73的;在成熟期,2A-7根内的芽孢杆菌属的相对丰度要显著高于B73的。进一步分析至种水平,2A-7在拔节期和花期根内的Rhizobium leguminosarum bv.Viciae的相对丰度显著高于B73,在玉米成熟期,2A-7根内中的Bradyrhizobium liaoningense与Rhizobium leguminosarum bv.Viciae（均属于变形菌门）相对丰度均小于B73的,而其根内Sphingomonas azotifigens的相对丰度则高于B73,不过,转基因玉米2A-7根际土的可培养固氮菌群数量和不同土壤部位的nif H相对丰度与对照玉米B73相比无显著性差异,且2A-7在玉米生长的不同时期,各取样部位的AM真菌种（Funneliformis）的相对丰度以及16种植物生长病原真菌的相对丰度均无显著差异。综上所述,本研究的实验结果表明:转基因抗虫玉米株系2A-7于2019年度在公主岭基地的种植,与对照B73相比,对抖落土壤的基本理化性质未见明显影响,对抖落土壤及根际土壤中碳、氮循环主要的酶活性也未产生明显影响,对根际及根内的细菌及真菌群落（包括AMF）多样性及构成包括固氮菌群的整体丰度也未见明显影响,但是可能影响拔节期门分类水平的子囊菌门（Ascomycota）相对丰度,以及成熟期个别固氮细菌物种的相对丰度,需后续研究进一步验证。
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