Bt水稻種植及秸稈還田對(duì)土壤酶、呼吸活性及土壤微生物功能和結(jié)構(gòu)多樣性的影響

【摘要】：隨著轉(zhuǎn)基因作物的發(fā)展,其種植及殘留物對(duì)土壤環(huán)境質(zhì)量的影響越來(lái)越受關(guān)注與重視。本文以?xún)芍贽D(zhuǎn)Bt水稻(華池B6和TT51)為供試材料,并以其親本嘉早935、明恢63和遠(yuǎn)緣親本中九B、9311為對(duì)照,研究了其連續(xù)兩年種植及秸稈還田期間對(duì)土壤酶活性(中性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶和過(guò)氧化氫酶)、厭氧呼吸作用、土壤微生物功能和結(jié)構(gòu)多樣性的影響。主要研究結(jié)果如下 1.通過(guò)高錳酸鉀滴定法測(cè)定土壤過(guò)氧化氫酶活性,比色法測(cè)定土壤中性磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性,結(jié)果顯示在兩年種植和秸稈還田期間轉(zhuǎn)Bt水稻、親本和遠(yuǎn)緣親本處理對(duì)土壤過(guò)氧化氫酶活性無(wú)顯著差異,但Bt水稻對(duì)土壤中性磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性有短暫的顯著影響,親本和遠(yuǎn)緣親本之間也存在短暫的顯著差異。 2.采用底物誘導(dǎo)法測(cè)定土壤厭氧呼吸CO2的釋放量,結(jié)果表明Bt水稻種植及秸稈還田均對(duì)土壤厭氧呼吸作用無(wú)顯著持續(xù)的負(fù)面影響。培養(yǎng)24h后土壤無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的CO2無(wú)顯著差異,而厭氧培養(yǎng)7h土壤產(chǎn)生的CO2存在短暫顯著差異,這些差異也存在于親本與遠(yuǎn)緣親本間。 3.應(yīng)用Biolog ECO微平板來(lái)測(cè)定土壤微生物碳源利用多樣性。結(jié)果顯示土壤微生物群落AWCD值、Shannon指數(shù)、McIntosh指數(shù)在Bt水稻、親本和遠(yuǎn)緣親本處理間均不存在顯著差異,而Simpson指數(shù)和碳源利用方式上存在短暫的顯著差異。 4.應(yīng)用16S rDNA PCR-TGGE法分析土壤微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性。結(jié)果顯示Bt水稻、親本和遠(yuǎn)緣親本處理之間土壤微生物種群結(jié)構(gòu)相似,未發(fā)現(xiàn)不同的TGGE條帶,但某些條帶亮度上存在差異,說(shuō)明某些細(xì)菌的生物量存在一定差異,通過(guò)對(duì)這些特異性條帶克隆測(cè)序分析后發(fā)現(xiàn)大部分屬于proteobacteria類(lèi)細(xì)菌,少量屬于Actinobacteria、Clostridia、Anaerolineae類(lèi)細(xì)菌。 【關(guān)鍵詞】：Bt水稻 土壤酶活性 土壤厭氧呼吸 土壤微生物功能多樣性 土壤微生物結(jié)構(gòu)多樣性
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類(lèi)號(hào)】：S511;S154
【目錄】：

• 目錄5-10
• 摘要10-11
• 第一章 文獻(xiàn)綜述11-21
• 1.1 生物防治的發(fā)展與轉(zhuǎn)基因的作物誕生11-12
• 1.1.1 化學(xué)防治出現(xiàn)的弊端11
• 1.1.2 生物防治的發(fā)展11
• 1.1.3 轉(zhuǎn)基因的作物的誕生11-12
• 1.2 轉(zhuǎn)基因作物發(fā)展概況12-13
• 1.2.1 何謂轉(zhuǎn)基因作物12
• 1.2.2 全球轉(zhuǎn)基因作物發(fā)展概況12-13
• 1.3 轉(zhuǎn)基因作物的安全評(píng)價(jià)研究13-14
• 1.3.1 轉(zhuǎn)基因作物的食品安全性13-14
• 1.3.2 轉(zhuǎn)基因作物的環(huán)境安全性14
• 1.4 Bt作物對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)影響的安全性評(píng)價(jià)14-19
• 1.4.1 Bt蛋白殺蟲(chóng)機(jī)理15
• 1.4.2 Cry毒性蛋白在土壤中的殘留降解15-16
• 1.4.3 Bt作物對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)的影響16-19
• 1.4.3.1 Bt作物對(duì)土壤小型動(dòng)物的影響16-17
• 1.4.3.2 Bt作物對(duì)土壤微生物的影響17-18
• 1.4.3.3 Bt作物對(duì)土壤生物學(xué)功能的影響18-19
• 1.5 研究的目的和意義19-21
• 第二章 Bt水稻種植與秸稈還田對(duì)土壤酶活性的影響21-39
• 2.1 引言21-22
• 2.2 材料與方法22-27
• 2.2.1 試驗(yàn)材料22
• 2.2.2 儀器和設(shè)備22
• 2.2.3 藥品試劑22-23
• 2.2.4 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)和取樣23-24
• 2.2.5 土壤酶活性測(cè)定24-27
• 2.2.5.1 過(guò)氧化氫酶的測(cè)定方法24
• 2.2.5.2 中性磷酸酶活性測(cè)定方法24-25
• 2.2.5.3 脲酶活性測(cè)定方法25-26
• 2.2.5.4 蔗糖酶活性的測(cè)定方法26-27
• 2.2.6 統(tǒng)計(jì)分析27
• 2.3 結(jié)果與討論27-38
• 2.3.1 Bt水稻第一年種植對(duì)根際土壤酶活性的影響28-31
• 2.3.1.1 華池B6、嘉早935、中九B第一年種植對(duì)根際土壤酶活性影響28-29
• 2.3.1.2 TT51、明恢63、9311第一年種植對(duì)根際土壤酶活性影響29-31
• 2.3.2 Bt水稻種植第二年對(duì)根際土壤酶活性的影響31-34
• 2.3.2.1 華池B6、嘉早935、中九B第二年種植對(duì)根際土壤酶活性影響31-33
• 2.3.2.2 TT51、明恢63和9311第二年種植對(duì)根際土壤酶活性影響33-34
• 2.3.3 Bt水稻秸稈還田對(duì)土壤酶活性的影響34-38
• 2.3.3.1 華池B6、嘉早935、中九B三個(gè)品種秸稈對(duì)土壤酶活性影響35-36
• 2.3.3.2 TT51、明恢63和9311三個(gè)品種秸稈還田對(duì)土壤酶活性影響36-38
• 2.4 小結(jié)38-39
• 第三章 Bt水稻種植及秸稈還田對(duì)土壤呼吸作用的影響39-48
• 3.1 引言39
• 3.2 材料與方法39-41
• 3.2.1 試驗(yàn)材料39
• 3.2.2 儀器和設(shè)備39-40
• 3.2.3 田間試驗(yàn)與取樣40
• 3.2.4 土壤呼吸活性的測(cè)定40-41
• 3.2.5 土壤呼吸CO_2的計(jì)算公式41
• 3.3 結(jié)果與討論41-46
• 3.3.1 Bt水稻種植第一年對(duì)土壤呼吸作用的影響41-43
• 3.3.1.1 華池B6、嘉早935、中九B種植對(duì)土壤呼吸作用的影響41-42
• 3.3.1.2 TT51、明恢63、9311種植對(duì)根際土壤呼吸作用的影響42-43
• 3.3.2 Bt水稻種植第二年對(duì)土壤呼吸作用的影響43-45
• 3.3.3 Bt水稻秸稈還田對(duì)土壤呼吸作用的影響45-46
• 3.4 小結(jié)46-48
• 第四章 Bt水稻種植及秸稈還田對(duì)土壤微生物功能多樣性的影響48-68
• 4.1 引言48-49
• 4.2 材料與方法49-50
• 4.2.1 試驗(yàn)材料49
• 4.2.2 儀器和設(shè)備49
• 4.2.3 田間試驗(yàn)與取樣49
• 4.2.4 土壤微生物碳源利用多樣性49
• 4.2.5 統(tǒng)計(jì)分析49-50
• 4.3 結(jié)果與討論50-67
• 4.3.1 Bt水稻第一年種植對(duì)土壤微生物群落功能多樣性的影響50-56
• 4.3.1.1 Bt水稻第一年種植對(duì)土壤微生物群落AWCD值的影響50-52
• 4.3.1.2 Bt水稻第一年種植土壤微生物群落多樣性指數(shù)的分析52-54
• 4.3.1.3 Bt水稻第一年種植土壤微生物群落碳源利用方式主成分分析54-56
• 4.3.2 Bt水稻第二年種植對(duì)土壤微生物群落功能多樣性的影響56-61
• 4.3.2.1 Bt水稻第二年種植土壤微生物群落AWCD值的影響56-57
• 4.3.2.2 Bt水稻第二年種植土壤微生物群落功能多樣性指數(shù)的分析57-58
• 4.3.2.3 Bt水稻第二年種植土壤微生物群落碳源利用方式主成分分析58-61
• 4.3.3 Bt水稻秸稈還田對(duì)土壤微生物群落功能多樣性的影響61-67
• 4.3.3.1 Bt水稻秸稈還田對(duì)土壤微生物群落AWCD值的影響61-63
• 4.3.3.2 Bt水稻秸稈還田土壤微生物群落功能多樣性指數(shù)的分析63-64
• 4.3.3.3 Bt水稻秸稈還田土壤微生物群落碳源利用方式主成分分析64-67
• 4.4 小結(jié)67-68
• 第五章 Bt水稻種植及秸稈還田對(duì)土壤微生物結(jié)構(gòu)多樣性的影響68-99
• 5.1 引言68-69
• 5.2 材料與方法69-74
• 5.2.1 試驗(yàn)材料69
• 5.2.2 儀器和設(shè)備69
• 5.2.3 供試試劑69-70
• 5.2.4 田間試驗(yàn)與取樣70
• 5.2.5 土壤總DNA的提取70-71
• 5.2.6 PCR擴(kuò)增71-72
• 5.2.7 溫度梯度凝膠電泳(TGGE)72-73
• 5.2.7.1 溫度梯度凝膠電泳(TGGE)所需溶液配制72
• 5.2.7.2 變性膠的制備72-73
• 5.2.7.3 電泳條件73
• 5.2.7.4 銀染73
• 5.2.7.5 TGGE指紋圖譜分析73
• 5.2.8 細(xì)菌16S rDNA片段的克隆和測(cè)序73-74
• 5.2.8.1 TGGE膠片特異性條帶切割及PCR擴(kuò)增73
• 5.2.8.2 感受態(tài)細(xì)胞制備73-74
• 5.2.8.3 特異性條帶PCR產(chǎn)物的克隆74
• 5.2.8.4 PCR產(chǎn)物測(cè)序及序列分析74
• 5.3 結(jié)果與討論74-98
• 5.3.1 土壤微生物總DNA的提取74-75
• 5.3.2 16S rDNA擴(kuò)增75
• 5.3.3 TGGE的重現(xiàn)性75-76
• 5.3.4 Bt水稻第一年種植對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響76-85
• 5.3.4.1 不同水稻品種根際土壤微生物群落TGGE分析76-81
• 5.3.4.2 特異性條帶切膠回收與克隆81-85
• 5.3.5 Bt水稻第二年種植對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響85-89
• 5.3.6 Bt水稻秸稈還田對(duì)土壤結(jié)構(gòu)多樣性的影響89-98
• 5.3.6.1 不同水稻品種秸稈還田土壤TGGE分析89-94
• 5.3.6.2 特異性條帶切膠回收與克隆94-98
• 5.4 小結(jié)98-99
• 第六章 結(jié)論99-100
• ABSTRACT100-102
• 參考文獻(xiàn)102-110
• 致謝110

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轉(zhuǎn)基因番茄對(duì)土壤生物學(xué)性質(zhì)及養(yǎng)分吸收的影響    郭文文

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轉(zhuǎn)基因食品的發(fā)展現(xiàn)狀及其安全性評(píng)述    方輝,吳孟珠

從國(guó)外監(jiān)管模式考察我國(guó)轉(zhuǎn)基因食品的安全管理    顧海;唐艷;

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微生物對(duì)甲基汞的降解作用    李志超

重金屬污染生物修復(fù)機(jī)制及研究進(jìn)展    夏立江,華珞,李向東

美國(guó)、歐盟有關(guān)轉(zhuǎn)基因食品安全性的法律規(guī)范    汪平

高效廣譜Bt菌株的篩選    錢(qián)忠金,殷向東,蘇建坤,徐健

轉(zhuǎn)Bt基因作物毒素土壤存活特性及與土壤性質(zhì)的關(guān)系研究進(jìn)展    孫彩霞,陳利軍,武志杰

黑色素對(duì)蘇云金芽孢桿菌抗紫外線(xiàn)的作用研究    寧華

Bt轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)粳稻品種選育中若干問(wèn)題研究    沈圣泉,吳殿星,崔海瑞,夏英武,舒慶堯

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小菜蛾對(duì)Bt抗性機(jī)理及湖南地區(qū)綜合治理研究    符偉

棉鈴蟲(chóng)Bt抗性基因遺傳多樣性及鈣粘蛋白胞質(zhì)區(qū)突變基因的功能表達(dá)    張浩男

取食轉(zhuǎn)基因棉的棉蚜對(duì)中華草蛉的影響及Bt毒蛋白在三級(jí)營(yíng)養(yǎng)鏈中的傳遞    施敏娟

利用啤酒廢棄物為原料進(jìn)行Bt液態(tài)發(fā)酵的研究    吳麗云

Cry1Ab抗性亞洲玉米螟對(duì)不同Bt毒素的交互抗性及其產(chǎn)生的分子機(jī)理    徐麗娜

KNN和BT高性能無(wú)鉛壓電陶瓷的制備技術(shù)及機(jī)理研究    方建

溫濕度逆境、棉鈴大小和生長(zhǎng)物質(zhì)對(duì)Bt棉Bt蛋白表達(dá)量的影響及其生理機(jī)制    王永慧

基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)BT投融資運(yùn)行模式研究    王耀輝

遵義縣金杯投資有限公司BT工程項(xiàng)目成本管理研究    王禹

轉(zhuǎn)Bt基因甘藍(lán)的抗蟲(chóng)性研究    付雪林

毒殺天牛的Bt基因轉(zhuǎn)化菊花的研究    王沛

BT代建制及其風(fēng)險(xiǎn)與對(duì)策分析    張國(guó)梁

BT模式在市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的應(yīng)用研究    李競(jìng)

轉(zhuǎn)Bt玉米葉面微生物區(qū)系及Bt蛋白表達(dá)規(guī)律的研究    田曉燕

轉(zhuǎn)Bt基因棉對(duì)扶桑綿粉蚧生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特性的影響研究    胡熙熹

四川南溪縣BT項(xiàng)目運(yùn)作可行性研究    李漢宸

Bt水稻對(duì)蜘蛛生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖的初步研究    肖凱夫

棉花Bt抗蟲(chóng)基因與bar抗除草劑基因的雙價(jià)植物表達(dá)載體的構(gòu)建及轉(zhuǎn)化的研究    孟靈真