轉(zhuǎn)bar基因水稻秸稈在土壤中的降解動態(tài)研究

【摘要】：為了研究bar基因?qū)λ窘斩捊到夂屯寥拉h(huán)境的影響,本文對轉(zhuǎn)基因水稻秸稈的生物質(zhì)(量)、DNA和bar基因的降解過程進(jìn)行了監(jiān)測。同時(shí)通過對秸稈周圍土壤中細(xì)胞內(nèi)DNA的bar基因檢測,分析bar基因向微生物水平轉(zhuǎn)移的可能性。 本實(shí)驗(yàn)以轉(zhuǎn)bar基因水稻B2秸稈為實(shí)驗(yàn)材料,以非轉(zhuǎn)基因水稻秀水11為對照,分別研究在?？诤捅本﹥蓚€(gè)不同的氣候條件下秸稈在土壤中的降解動態(tài)。研究結(jié)果表明：秸稈生物量的降解呈現(xiàn)出先快后慢的指數(shù)方程曲線規(guī)律。在海口：B2和秀水11秸稈生物量的降解半衰期分別是36.7d和35.7d。到180d時(shí),兩種秸稈的生物量殘留率分別為3.22%和3.05%。在北京：B2和秀水11的生物量降解半衰期分別是198.4d和182.4d。到360d時(shí),兩種秸稈生物量的殘留率分別為25.78%和22.7%。轉(zhuǎn)基因和非轉(zhuǎn)基因水稻秸稈的生物量降解速率沒有明顯差別。在海南B2的生物量降解半衰期比秀水11長1d,而在北京長16d。 研究秸稈中DNA的變化規(guī)律表明：在海口,B2和秀水11之間沒有顯著差異,可以用相同的指數(shù)方程預(yù)測DNA的降解半衰期,為35.36d。在北京,B2和秀水11中DNA的降解半衰期分別為95d和89d。 PCR檢測在海南降解的秸稈DNA中外源基因bar和內(nèi)源基因sps,結(jié)果表明,到180d時(shí)B2中的bar和sps基因,秀水11的sps基因都還有殘留。為了更準(zhǔn)確地分析秸稈中bar基因的降解動態(tài),用Real-time PCR技術(shù)對在北京實(shí)驗(yàn)的秸稈中殘留的目標(biāo)基因進(jìn)行定量分析。結(jié)果表明：bar基因的降解半衰期是14.9d,sps基因在B2和W中的半衰期分別為14.3d和15.7d。轉(zhuǎn)基因材料中bar和sps基因的降解都略快于非轉(zhuǎn)基因材料的sps基因。 研究試圖發(fā)現(xiàn)bar基因向土壤微生物水平轉(zhuǎn)移,本文在前人研究的基礎(chǔ)上,建立了一套能夠提取并區(qū)分土壤中細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外DNA的方法。提取DNA的質(zhì)量能夠滿足PCR要求,細(xì)胞內(nèi)DNA與細(xì)胞外DNA互不污染。應(yīng)用該方法提取秸稈周圍土壤的DNA,PCR檢測細(xì)胞內(nèi)DNA和細(xì)胞外DNA中的bar和sps基因,沒有發(fā)現(xiàn)bar基因向土壤微生物水平轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象。因此,轉(zhuǎn)bar基因水稻秸稈不會對土壤微生物造成威脅。 【關(guān)鍵詞】：轉(zhuǎn)基因水稻 秸稈降解 土壤 bar sps
【學(xué)位授予單位】：海南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：S141.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 引言9-16
• 1.1 植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)及其應(yīng)用9
• 1.2 轉(zhuǎn)bar基因水稻的研究及應(yīng)用9-10
• 1.3 轉(zhuǎn)基因植物的安全性問題10-13
• 1.3.1 轉(zhuǎn)基因植物安全性概述10-11
• 1.3.2 轉(zhuǎn)基因植物在土壤中的殘留11-13
• 1.3.3 外源基因向微生物水平轉(zhuǎn)移13
• 1.4 土壤中細(xì)胞外和細(xì)胞內(nèi)DNA的提取13-14
• 1.5 轉(zhuǎn)基因植物檢測14
• 1.6 研究意義和技術(shù)路線14-16
• 1.6.1 研究意義14-15
• 1.6.2 技術(shù)路線15-16
• 第二章 同時(shí)提取土壤中細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外DNA的方法16-22
• 2.1 材料與方法16-19
• 2.1.1 試驗(yàn)材料16
• 2.1.2 主要試劑和儀器16-17
• 2.1.3 試驗(yàn)方法17-19
• 2.2 結(jié)果與分析19-21
• 2.2.1 細(xì)胞外DNA提取的質(zhì)量分析19-20
• 2.2.2 細(xì)胞內(nèi)DNA提取的質(zhì)量分析20-21
• 2.3 討論21-22
• 第三章 海南氣候條件下轉(zhuǎn)bar基因水稻秸稈的降解動態(tài)研究22-33
• 3.1 材料與方法22-25
• 3.1.1 材料22
• 3.1.2 主要試劑和儀器22-23
• 3.1.3 試驗(yàn)方法23-25
• 3.2 結(jié)果與分析25-32
• 3.2.1 秸桿生物量的降解動態(tài)研究25-28
• 3.2.2 秸稈DNA的降解動態(tài)研究28-29
• 3.2.3 秸稈中bar基因的降解29-30
• 3.2.4 土壤中殘留的bar基因檢測30-32
• 3.3 討論32-33
• 第四章 北京氣候條件下轉(zhuǎn)bar基因水稻秸稈的降解動態(tài)研究33-44
• 4.1 材料與方法33-36
• 4.1.1 試驗(yàn)材料33
• 4.1.2 主要試劑和儀器33
• 4.1.3 試驗(yàn)方法33-36
• 4.2 結(jié)果與分析36-42
• 4.2.1 秸稈生物量的降解動態(tài)研究36-38
• 4.2.2 秸稈DNA的降解動態(tài)研究38
• 4.2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線及秸稈樣品的擴(kuò)增曲線38-40
• 4.2.4 秸稈中bar基因的降解動態(tài)研究40-41
• 4.2.5 土壤中殘留的bar基因檢測41-42
• 4.3 討論42-44
• 第五章 秸稈在海南和北京兩地降解動態(tài)的比較44-46
• 5.1 秸稈生物量降解動態(tài)的比較44-45
• 5.1.1 生物量變化趨勢44
• 5.1.2 生物量降解速率的比較44-45
• 5.2 秸稈DNA降解動態(tài)的比較45
• 5.3 目標(biāo)基因降解動態(tài)的比較45
• 5.4 基因水平轉(zhuǎn)移的可能性45-46
• 5.5 討論46
• 第六章 結(jié)論與展望46-48
• 6.1 研究結(jié)論46-47
• 6.1.1 轉(zhuǎn)bar基因水稻和常規(guī)水稻秸稈在土壤中的降解沒有明顯差異46-47
• 6.1.2 關(guān)于土壤中bar基因的水平轉(zhuǎn)移47
• 6.2 展望47-48
• 參考文獻(xiàn)48-53
• 致謝53

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毛集實(shí)驗(yàn)區(qū)2萬畝水稻秸稈成了搶手貨    李長政

水稻秸稈“化身”育秧基質(zhì)    記者 薛佳紅 通訊員 戴文華 汪唐錦

興化10萬畝水稻秸稈旋耕還田    記者 王庭君

日又現(xiàn)500余頭疑似“輻射?！绷魃?nbsp;   

稻草也能變金條    袁春梅　胡利民 莊文明

青浦加大秸稈還田扶持力度    通訊員 吳軍　顏震杰

通州推廣秸稈還田新方法    記者 趙勇進(jìn)通訊員 凌華

有機(jī)農(nóng)莊：爛菜廢葉變綠肥    本報(bào)記者 黃勇娣　通訊員 肖賓

明年將加大有機(jī)肥扶植力度    記者 王愛娥

有機(jī)肥“肥”了常熟田    本報(bào)記者 徐琦

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水稻秸稈煙霧灰分對蔬菜生長和品質(zhì)及體內(nèi)多環(huán)芳烴含量影響的研究    諸衛(wèi)平

水稻秸稈生物質(zhì)炭在稻田土壤中的穩(wěn)定性及其機(jī)理研究    楊敏

陰離子結(jié)構(gòu)對膽堿類離子液體預(yù)處理水稻秸稈的影響    徐杰

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干濕交替強(qiáng)度對旱地土壤結(jié)構(gòu)形成及水稻秸稈分解過程的相互作用的影響    堯水紅

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利用水稻秸稈制作可完全降解的生物質(zhì)板材    張瑾