转Bt基因水稻对土壤线虫的影响

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中文摘要：水稻是世界上最主要的粮食作物之一。转Bt基因水稻是利用现代生物学技术培育的一种高产转基因新品种，它可以减少虫害，提高水稻产量，从而具有广阔的应用前景。但是在转Bt水稻被大量应用于生产之前，必须对其进行生物安全评价。转Bt基因作物在种植过程中，是否对土壤生物及其生态功能产生影响，是转Bt基因水稻环境安全性的重大问题之一。线虫是农田土壤中数量最丰富后生动物，为评价转Bt基因水稻对土壤生态系统的影响，探讨抗虫转基因水稻的土壤生态安全问题，本论文以模式动物秀丽隐杆线虫线虫和农田土壤线虫群落为研究对象，分别评价了Bt毒蛋白(CrylAc)对单一种类线虫的毒性效应，以及转Bt基因水稻对土壤线虫群落的影响，从而为转Bt基因水稻的环境安全评价体系提供数据支持，为转抗虫基因水稻的商品化生产和管理提供理论依据。主要结果如下: 1、Bt毒蛋白对秀丽隐杆线虫的毒性效应:秀丽隐杆线虫在100或250 mg·L-1的高浓度CrylAc蛋白溶液中暴露24 h或48 h，虽然其死亡率显著高于对照组，但均不到25％，表明Bt蛋白对线虫的致死效应不明显;50mg·L-1浓度的CrylAc蛋白溶液处理48 h，秀丽隐杆线虫的生长速率显著低于对照组，但污染解除后，线虫可以得到补偿生长;10mg·L-1浓度的CrylAc蛋白溶液处理24 h，秀丽隐杆线虫的怀卵量和子代数显著低于对照，表明Bt毒蛋白对线虫繁殖力的影响较生长指标敏感。无论是Bt毒蛋白的生长效应浓度还是繁殖效应浓度均远低于转Bt水稻的田间释放浓度(根际土:0.6 ng/g;凋落物:5 ug/g)，由此可见，在野外实际情况下，转Bt水稻不会对土壤线虫的生长和繁殖产生影响。 2、转Bt基因水稻对土壤线虫群落的影响:无论是盆栽试验还是田间试验，转基因水稻(KF8)与非转基因水稻(MH86)两种处理间土壤线虫的属数、密度、物种多样性(Shannon多样性、Pielou均匀度和Simpson优势度)、功能指数(MI指数、结构指数和富集指数等)和群落结构均没有显著差异，上述结果表明短期种植转基因水稻不会改变农田生态系统土壤线虫多样性和群落结构产生影响，不会改变土壤生态系统的功能特性;盆栽试验显示转基因水稻土中食细菌线虫比例趋于增加，植食性线虫比例下降，转基因水稻中的营养多样性略高于非转基因水稻，但这些差异在田间试验中并不显著，由此我们推测种植转基因水稻对线虫的营养结构和多样性可能产生一定影响，但在大尺度农田生态系统中这种效应并不显著。

作者：

陶敏

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关键词：

转Bt水稻 CrylAc蛋白秀丽隐杆线虫线虫群落群落结构

授予学位：

硕士

学科专业：

动物学

导师：

陈慧丽

学位年度：

2013

学位授予单位：

杭州师范大学

语种：

中文

中图分类号：