转Bt+CpTI基因棉花对根际土壤细菌及氨氧化细菌数量的影响

转基因棉花对根际土壤微生物的影响在转基因作物风险评估中具有重要意义。【目的】通过研究转基因棉花根际微生物群落变化来评估转基因棉花的生态风险。【方法】以转Bt+CpTI基因抗虫棉(SGK321)及非转基因亲本棉花石远321(SY321)根际土壤总细菌和氨氧化细菌为研究对象,分别在种植前和棉花的不同生长时期(蕾期、花期、铃期和絮期)取样。采用微滴数码PCR方法对土壤中总细菌16S rRNA和氨氧化细菌的功能基因amoA基因进行定量分析。【结果】结果发现两种棉花根际土壤中的总细菌数量随棉花生长的不同时期没有显著差异。但是对氨氧化细菌的定量结果表明随棉花不同生长时期,两种棉花根际土壤中的氨氧化细菌数量均发生显著变化,但变化趋势不同:在蕾期,SY321和SGK321根际土壤中的氨氧化细菌数量分别增加了4倍和2倍;在花期,SY321根际氨氧化细菌与蕾期相比显著降低至5.96×105copies/g dry soil,而SGK321根际氨氧化细菌则显著增加至1.25×106copies/g dry soil;在铃期,SY321根际氨氧化细菌显著增加至1.49×106copies/g dry soil,而SGK321根际土壤中氨氧化细菌数量没有发生显著变化;絮期两者均表现为降低,但差异显著。与非转基因棉花相比,转基因棉花根际土壤中的氨氧化细菌变化相对较为平缓。【结论】这表明氨氧化细菌数量既受棉花生长时期的影响,同时也受转基因棉花的影响,转基因棉花通过影响氨氧化细菌的数量减缓氨的转化速度,这在一定程度上有利于植物生长。     

转BT+ CPTI基因抗虫棉的种植对土壤根际反硝化菌丰度和多样性影响

摘要:【目的】为评价转基因棉花的种植对根际土壤反硝化细菌丰度和多样性的影响,【方法】以转Bt + CpTI 基因抗虫棉(SGK321)及非转基因亲本棉花石远321(SY321)根际土壤反硝化细菌为研究对象,分别在种植前和棉花的不同生长时期(蕾期、花期、铃期和絮期)取样。采用实时荧光定量PCR方法和末端标记限制性片段多态性(T-RFLP)技术对土壤中反硝化细菌的功能基因nosZ基因进行定量和多样性分析。【结果】结果发现随棉花不同生长时期两种棉花根际土壤中的反硝化细菌丰度均发生显著变化,但变化趋势不同。转基因棉花根际土壤反硝化细菌从种植前的3.12×106 copies/g dry soil一直增加到铃期的2.81×107 copies/g dry soil,增加了8倍。非转基因棉花根际土壤反硝化细菌丰度变化受生长周期影响更为显著,表现为蕾期增加,花期降低,铃期又增加的趋势。典范相关及部分典范相关分析反硝化细菌多样性结果表明其多样性受环境因素pH、硝酸根浓度以及棉花生长时期(蕾期和花期)影响最为显著,但此外棉花品种也起到了非常重要的作用,【结论】反硝化细菌的丰度和多样性既受棉花生长时期的影响,同时也受棉花品种的影响,转基因棉花通过调节根际土壤中的pH 和硝酸根浓度,来影响其多样性和丰度。转Bt + CpTI基因抗虫棉的种植增加了土壤pH,从而导致根际土壤反硝化细菌的多样性和丰度增加。     

转几丁质酶和葡聚糖酶双价基因棉花对土壤细菌种群多样性的影响

以转几丁质酶和葡聚糖酶双价基因棉花为研究对象,非转基因受体棉花为对照,通过比较可培养细菌数量和基于16S rRNA克隆文库细菌种群分析,评价外源双价基因的导入在苗期、蕾期、花铃期和吐絮期对棉花根际细菌群落多样性的影响。结果表明,可培养细菌的数量不受外源双价基因的影响,随着棉花生育期的交替而变化,以代谢旺盛的花铃期最多。构建的转基因和非转基因不同生育期根际土壤细菌16S rRNA文库容量为2400个克隆,涵盖了细菌的283个属。其中,Acidobacterium是最大优势类群,共包括624个克隆,其次为未知细菌种群和Flavisolibacter。比较转基因和非转基因棉花根际土壤细菌的种群结构,结果显示,同一生育期内前者种群的多样性显著低于后者,二者的共有类群随着生长发育的进行而增多。研究结果说明几丁质酶基因和葡聚糖酶基因对棉花根际细菌种群多样性有着不同程度的削减作用,但是随着种植时间的延长,该差异呈现逐渐缩小的趋势。     

转Bt基因抗虫棉根际微生物区系和细菌生理群多样性的变化

在大田栽培条件下 ,以转 Bt基因抗虫棉 GK-12和常规棉花泗棉 3号作为材料 ,在棉花不同发育时期 ,于 2 0 0 1和 2 0 0 2连续两年测定棉花根际土壤细菌、放线菌和真菌数量的变化 ,并在 2 0 0 2年棉花的花铃期和吐絮期对根际细菌生理群的数量和多样性进行了分析 ,结果表明 :虽然不同年份和生育期棉花根际微生物数量存在差异 ,但是 ,年度间和相同的发育时期棉花根际微生物的数量变化趋势一致。在棉花的苗期和吐絮期 ,转 Bt基因抗虫棉根际微生物的数量与对照差异不显著 ;在棉花的花铃期 ,转 Bt基因抗虫棉根际细菌的数量比对照增加 ,放线菌的数量差异不显著 ,而真菌的数量变化没有规律。在棉花发育的花铃期和吐絮期 ,Bt棉根际细菌生理群的总数量比常规棉增加 ,但是根际细菌生理群的 Simpson指数、Shannon-Wiener指数和细菌生理群分布的均匀度下降     

转基因棉花种植对根际土壤微生物群落功能多样性的影响

应用Biolog方法对两种转基因棉花及其亲本非转基因棉花根际土壤微生物的单一碳源利用水平进行了比较分析,探讨转基因棉花种植对其根际土壤微生物群落功能多样性的影响.结果表明：与非转基因亲本相比,在苗期、蕾期、吐絮期、衰老期转基因棉花种植对根际土壤微生物群落碳源利用能力、Shannon功能多样性指数和均匀度指数的影响均不显著,而在花铃期根际土壤微生物群落碳源利用能力和Shannon功能多样性指数显著降低.主成分分析表明,花铃期转基因棉花与非转基因棉花根际土壤微生物碳源利用在两主成分轴上的分异较大,碳源利用模式差异显著.     

转基因抗虫棉对根区土壤真菌影响的初步研究

以转基因抗虫棉SGK321、GK12及亲本对照石远321、泗棉三号为材料.连续2 a利用平板涂布法测定棉花根区土壤真菌数量及主要类群数量的变化,并在第2 a蕾期和花期对真菌进行DGGE检测.结果显示:第1 a全部供试品种真菌数量均随生育期增加,第2 a真菌数量变化趋势与上年不同.2 a相同生育期内转基因棉和亲本间均存在差异:①SGK321与石远321相比.第1 a蕾期、吐絮期真菌数量及吐絮期镰刀菌数量差异显著;②GK12与泗棉三号相比,第1 a花期真菌数量及蕾期、花期的毛霉数量差异显著;第2 a蕾期真菌数量及青霉数量差异显著.DGGE结果显示,在蕾期和花期,转基因棉与亲本相比,真菌数量及主要类群都有所改变;在蕾期,2个转基因棉品种与亲本间根区土壤真菌的相似度均高于在花期的相似度.说明转基因抗虫棉对根区土壤真菌数量及主要类群具有一定影响,且种植时间长短也会对其产生不同的影响.     

转基因棉花根际土壤DNA的提取方法研究

采用直接裂解方式,通过玻璃珠、溶菌酶和SDS共同作用直接从转基因棉花SGK321和中棉所41的根际土壤中提取微生物DNA。结果表明,该方法能从两种转基因棉花根际土壤中提取到20kb大小的完整的DNA片段。所得DNA完全适用于PCR扩增和酶切的要求。     

麦棉套作棉花根际非根际土壤微生物和土壤养分

在麦棉套作栽培模式下,设置不隔根、纱网隔根和塑膜隔根3种麦棉套种方式,研究麦棉套作对棉花根际和非根际土壤微生物数量、活性和土壤养分（全氮、有效磷和速效钾）含量的影响,结果表明：麦棉套作有利于棉花根际与非根际土壤细菌的增殖,盛蕾期不隔根处理棉花根际土壤与非根际土壤细菌数量分别是塑膜隔根处理的2.57和2.81倍.但麦棉套作不利于土壤真菌和放线菌的增殖.细菌在土壤微生物区系中占99.9%.所以,麦棉套作显著提高了棉花土壤微生物数量,同时也增强了微生物活性.麦棉共处期纱网隔根处理棉花土壤全氮、有效磷、速效钾含量显著高于不隔根处理和塑膜隔根处理,证明麦棉套作系统中小麦根系分泌物与脱落物的存在对棉花土壤养分含量的增加有明显的促进作用,即存在种间营养补偿效应.而共处期不隔根处理套作棉土壤养分含量总体上显著低于隔根处理的现象则反映出小麦根系对棉花土壤养分的竞争作用大于其对棉花土壤养分的促进作用.小麦收获后,小麦根系对棉花养分的竞争作用解除,不隔根处理棉花土壤养分含量显著高于塑膜隔根和纱网隔根处理.     

石油污染盐碱土壤棉花根际微生物与石油烃降解关系

【目的】探讨棉花(Gossypium spp.)生长对石油烃(TPH)污染盐碱土壤微生物群落结构的影响,揭示根际微生物与TPH降解的相关关系。【方法】利用磷脂脂肪酸(PLFA)方法解析根际土壤活性微生物群落随棉花生长的动态变化特征。【结果】根际土壤先后出现了21种PLFAs,包括：饱和脂肪酸(SAT),标识除放线菌之外的细菌;甲基支链末端型饱和脂肪酸(TBSAT),标识除放线菌之外的革兰氏阳性(G+)细菌;标识真菌的多不饱和脂肪酸(PUFA);标识放线菌的甲基支链中间型饱和脂肪酸(MBSAT);标识革兰氏阴性(G?)细菌的单不饱和脂肪酸(MONO)和环丙基脂肪酸(CYCLO)。棉花根际与未栽种棉花的对照(CK)相比,根际土壤微生物PLFAs种类在苗期、蕾期、吐絮期分别增加了100%、83.3%、20.0%,生物量分别增加了53.9%、6.60倍和60.7%;土壤TPH降解率分别提高13.0%、28.0%和30.6%。相关性分析表明：根际土壤TPH降解与根际土壤微生物总生物量具有低度正相关关系(|r|=0.5),但与a14:0、a16:0、i15:0标记的G+细菌生物量高度正相关(|r|≥0.8)。【结论】棉花生长对石油污染盐碱土壤活性微生物群落结构具有显著(p<0.05)的影响,且加速了土壤TPH的降解。该结果将为今后更好地开展石油污染盐碱土壤的生物修复技术研究提供理论依据。     

伊贝根际微生物分布与西贝素的相关性

分析了伊犁贝母不同生育期(返青期、显蕾期、盛花期和收获期)根际、非根际可培养土壤微生物动态变化,探讨了根际土壤微生物与西贝素含量之间的相关性。结果表明,在伊犁贝母的生长发育期,根际和非根际土壤微生物数量的分布规律是:细菌放线菌真菌。除了显蕾期非根际真菌数量大于根际以外,其他生长时期根际细菌、放线菌和真菌数量远远大于非根际,细菌根际效益明显。盛花期根际土壤中细菌和真菌数量达到了最多。土壤真菌与西贝素含量呈极显著正相关。     

Tetrachloroethene-dehalogenating bacteria

Tetrachloroethene is a frequent groundwater contaminant often persisting in the subsurface environments. It is recalcitrant under aerobic conditions because it is in a highly oxidized state and is not readily susceptible to oxidation. Nevertheless, at least 15 organisms from different metabolic groups, viz. halorespirators (9), acetogens (2), methanogens (3) and facultative anaerobes (2), that are able to metabolize tetrachloroethene have been isolated as axenic cultures to-date. Some of these organisms couple dehalo-genation to energy conservation and utilize tetrachloroethene as the only source of energy while others dehalogenate tetrachloroethene fortuitously. Halorespiring organisms (halorespirators) utilize halogenated organic compounds as electron acceptors in an anaerobic respiratory process. Different organisms exhibit differences in the final products of tetrachloroethene dehalogenation, some strains convert tetrachloroethene to trichloroethene only, while others also carry out consecutive dehalogenation to dichloroethenes and vinyl chloride. Thus far, only a single organism, 'Dehalococcoides ethenogenes' strain 195, has been isolated which dechlorinates tetrachloroethene all the way down to ethylene. The majority of tetrachloroethene-dehalogenating organisms have been isolated only in the past few years and several of them, i.e., Dehalobacter restrictus, Desulfitobacterium dehalogenans, 'Dehalococcoides ethenogenes', 'Dehalospirillum multivorans', Desulfuromonas chloroethenica, and Desulfomonile tiedjei, are representatives of new taxonomic groups. This contribution summarizes the available information regarding the axenic cultures of the tetrachloroethene-dehalogenating bacteria. The present knowledge about the isolation of these organisms, their physiological characteristics, morphology, taxonomy and their ability to dechlorinate tetrachloroethene is presented to facilitate a comprehensive comparison.     

溶藻细菌

利用溶藻细菌防治水华和赤潮,作为富营养化水体藻类生物防治的方法已经受到广泛关注.多项研究表明,许多溶藻细菌能分泌胞外活性物质,对宿主藻类的生长起抑制作用.因此,分离筛选环保、高效、专一的溶藻活性代谢产物,最终开发安全、高效的生物杀藻剂已经日渐成为治理藻类水华和赤潮问题的方法之一.近年来,国内外相关人员和机构对溶藻细菌的溶藻机理以及溶藻活性物质的分离、提纯和鉴定进行了较为深入的基础性研究.     

锰氧化细菌

锰是人体必需微量元素,但锰过多又可造成中枢神经功能紊乱。在自然环境中,微生物直接或者间接地成为锰循环的主要催化剂。在Mn(Ⅱ)的污染及治理中,微生物也成为人们首先考虑的对象。在当前的微生物治理锰污染的研究中,基础研究和应用已经有了较大进展,主要是利用锰氧化微生物氧化Mn(Ⅱ)至Mn(Ⅳ)     

南极细菌

南极由于其独特的地理、气候和环境特征,形成了一个干燥、酷寒、强辐射的特殊生境,造就了极地微生物的新颖性和多样性。南极不仅是发现微生物新物种的重要资源宝库,也是发现新的药物先导化合物等活性物质的资源宝库,这使其将成为研究低温生物学的良好试验材料及新型活性物质的重要潜在来源。极地微生物的资源勘探与代谢活性产物研发,已成为国内外微生物学领域研究的热点之一[1-4]。