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成龄转基因银中杨试验林外源基因水平转移及土壤微生物连年监测

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[目的]对成龄转JERF36基因银中杨——抗逆1号杨试验林进行连年生物安全性监测,评价抗逆1号杨可能引起的生态风险,为评估转基因杨树及转基因植物土壤环境安全性提供依据.[方法]以11年生抗逆1号杨、非转基因银中杨对照、林下杂草、林下土壤、试验林旁行道树下杨树实生苗叶片、土壤中筛选出的卡那霉素抗性菌株为材料,采用PCR扩增方法检测外源基因JERF36稳定性及水平转移潜在性,利用稀释平板法对9～11年生抗逆1号杨与非转基因杨对照林地的可培养微生物(细菌、真菌和放线菌)的种群数量进行分析.[结果]外源基因JERF36在抗逆1号杨中稳定存在,林下杂草、林下土壤、试验林旁行道树下杨树实生苗叶片、土壤中筛选出的卡那霉素抗性菌株的DNA样品中均未出现目的基因片段.9～11年生抗逆1号杨与非转基因对照间林下土壤中微生物总数量均无显著差异;不同年份间的抗逆1号杨和非转基因对照的林下土壤微生物数量均略有差异且趋势一致,其中6—8月土壤中微生物总量为9年生>10年生>11年生;9～11年生抗逆1号杨和非转基因对照林地土壤3大类微生物(细菌、真菌和放线菌)数量均无显著差异,各年变化趋势一致,在树木生长季均呈现先上升后下降的变化趋势,在杨树生长旺盛的7月和8月微生物总数量达到最高,显著高于其他月份,其中细菌和放线菌的数量均在每年8月达到最高,而真菌数量在8月(9～10年生)或7月(11年生)最高.各年抗逆1号杨和非转基因对照林地土壤3大类微生物比例相似,从高到底依次是细菌、放线菌和真菌;不同年份间3类微生物所占比例略有差异,但没有出现骤升或骤减现象,表明转基因银中杨并没有破坏主要微生物种类之间的平衡.环境变化如降雨差异可能是影响不同年份微生物数量差异的主要原因.[结论]11年生抗逆1号杨中外源基因稳定存在,未检测到向周边环境发生水平转移,也未发现对林地土壤微生物的数量和种类平衡造成显著影响,环境变化可能是影响微生物数量差异的主要原因,转基因林木与非转基因对照的林地微生物数量略微差异需要结合环境因素做进一步分析.
Detection of Horizontal Transfer of the Exogenous Gene in Adult Trees of Transgenic Populus alba × P. berolinensis in a Field Trial and Successive Years of Monitoring of Soil Microorganism

张伟溪、王颜波、丁昌俊、朱文旭、苏晓华

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林木遗传育种国家重点实验室 国家林业和草原局林木培育重点实验室 中国林业科学研究院林业研究所 北京 100091

南昌工程学院 南昌 330099

沈阳农业大学 沈阳 110866

银中杨 转基因杨树 基因稳定性 土壤微生物 外源基因水平转移

中央级公益性科研院所基本科研业务费专项国家转基因生物新品种培育重大专项

CAFYBB2020SZ0022018ZX08020002-003-001

2022

10.11707/j.1001-7488.20220106

林业科学
中国林学会

林业科学

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.272
ISSN：1001-7488
年,卷(期)：2022.58(1)
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