【摘要】：隨著轉(zhuǎn)基因作物種類及產(chǎn)品數(shù)量的不斷增多,其潛在的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)也備受關(guān)注。本研究以轉(zhuǎn)耐鹽堿基因棉“013018”、轉(zhuǎn)抗病基因棉“HN6”、轉(zhuǎn)耐旱基因棉“013011”、轉(zhuǎn)雙價(jià)(Bt+CpTI)基因棉“SGK321”及其它們的親本常規(guī)棉“親本”、“中24”、“TH2”和“石遠(yuǎn)321”為研究對(duì)象,分別在苗期、蕾期、花鈴期、吐絮期解析轉(zhuǎn)基因棉花長期種植對(duì)土壤理化性質(zhì)、酶活性和細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響,為轉(zhuǎn)基因作物的土壤環(huán)境安全評(píng)價(jià)提供數(shù)據(jù)支撐。主要研究結(jié)果如下:(1)在同一生育期內(nèi),4種轉(zhuǎn)基因棉土壤pH值、含水量、全氮、全磷、有機(jī)質(zhì)含量與其各自的親本常規(guī)棉之間均無顯著差異(P0.05)。轉(zhuǎn)基因棉013018、013011土壤速效磷含量在4個(gè)生育期與其各自親本常規(guī)棉之間均無顯著差異(P0.05),而轉(zhuǎn)基因棉HN6、SGK321土壤速效磷含量僅在花鈴期顯著低于其各自親本常規(guī)棉(P0.05)。4種轉(zhuǎn)基因棉土壤銨態(tài)氮含量在苗期、花鈴期或吐絮期與各自親本常規(guī)棉之間存在顯著差異(P0.05);4種轉(zhuǎn)基因棉土壤硝態(tài)氮含量在苗期、蕾期與各自親本常規(guī)棉之間存在顯著差異(P0.05)。在不同生育期之間,轉(zhuǎn)基因棉013018、HN6、013011和常規(guī)棉TH2土壤全氮、全磷含量存在顯著差異(P0.05)。4種轉(zhuǎn)基因棉及其各自親本常規(guī)棉土壤pH值、含水量、有機(jī)質(zhì)、速效磷、銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量均存在顯著差異(P0.05)。(2)在同一生育期內(nèi),4種轉(zhuǎn)基因棉的土壤過氧化氫酶活性與各自親本常規(guī)棉之間均無顯著差異(P0.05)。除轉(zhuǎn)基因棉SGK321外,其它3個(gè)轉(zhuǎn)基因棉土壤堿性磷酸酶活性與其各自親本常規(guī)棉之間均無顯著差異(P0.05)。轉(zhuǎn)基因棉013018、013011土壤脲酶活性在4個(gè)生育期與其各自親本常規(guī)棉之間均無顯著差異(P0.05),而轉(zhuǎn)基因棉HN6土壤脲酶活性在蕾期和花鈴期顯著高于其親本常規(guī)棉(P0.05),轉(zhuǎn)基因棉SGK321土壤脲酶活性在4個(gè)生育期均顯著高于其親本常規(guī)棉(P0.05)。在不同生育期之間,4種轉(zhuǎn)基因棉及其各自親本常規(guī)棉土壤脲酶活性均存在顯著差異(P0.05)。轉(zhuǎn)基因棉013018、013011、SGK321土壤堿性磷酸酶活性均存在顯著差異(P0.05)。而轉(zhuǎn)基因棉013018、HN6、SGK321土壤過氧化氫酶活性均無顯著差異(P0.05)。(3)通過對(duì)土壤理化性質(zhì)與酶活性的相關(guān)性分析和雙因素分析,結(jié)果表明,與轉(zhuǎn)基因棉花種植相比,不同品種和不同生育期才是影響土壤理化性質(zhì)和酶活性的主要因素;但與轉(zhuǎn)基因棉種植相比,棉花生育期對(duì)土壤理化性質(zhì)和酶活性的影響更為顯著。(4)4種轉(zhuǎn)基因棉及其親本常規(guī)棉的土壤細(xì)菌群落中變形菌門、放線菌門、酸桿菌門是它們共有的優(yōu)勢菌門。通過對(duì)優(yōu)勢菌門豐度進(jìn)行SPSS分析發(fā)現(xiàn),在同一生育期,轉(zhuǎn)基因棉013018、013011土壤變形菌門豐度與各自親本常規(guī)棉之間無顯著差異(P0.05)。4種轉(zhuǎn)基因棉土壤放線菌門、酸桿菌門豐度在苗期、蕾期或花鈴期與親本常規(guī)棉之間存在顯著差異(P0.05)。而在不同生育期之間,3種轉(zhuǎn)基因棉(HN6、013011、SGK321)土壤放線菌門豐度均存在顯著差異(P0.05);3種轉(zhuǎn)基因棉(013018、HN6、013011)土壤酸桿菌門豐度及4種轉(zhuǎn)基因棉土壤變形菌門豐度也有相似的顯著差異(P0.05)。通過LEfSe分析發(fā)現(xiàn),與轉(zhuǎn)基因棉種植相比,棉花生育期是影響土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的主要因素。研究表明,不同品種轉(zhuǎn)基因棉的種植只是改變了個(gè)別細(xì)菌菌門的豐度,并未改變土壤細(xì)菌群落組成。綜上所述,與常規(guī)棉相比,轉(zhuǎn)基因棉長期種植未對(duì)土壤pH值、含水量、全氮、全磷、有機(jī)質(zhì)含量及土壤過氧化氫酶活性產(chǎn)生影響,只是在個(gè)別生育期顯著影響了土壤速效養(yǎng)分含量和土壤脲酶、堿性磷酸酶活性。轉(zhuǎn)基因棉長期種植也沒有改變土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)物種組成和數(shù)量,只是改變了個(gè)別細(xì)菌菌門的豐度,但相比于轉(zhuǎn)基因棉種植,棉花生育期對(duì)土壤質(zhì)量的影響更為顯著。
【圖文】：

技術(shù)路線

東北農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文2 材料與方法2.1 試驗(yàn)地概況試驗(yàn)地位于天津市武清區(qū)梅廠鎮(zhèn)周莊村（39°21′N，117°12′E），，隸屬華北平原東北部，地勢平緩，平均海拔 6.3 m，屬暖溫帶濕潤氣候。年平均降水量和氣溫分別為 606 mm 和 11.6℃，1 月最冷，極端低溫-18.1℃；7月最熱，極端高溫40.5℃。土壤類型為潮土，基本性質(zhì)如下：有機(jī)質(zhì)含量18 g·kg-1，全氮含量 0.63 g·kg-1，全磷含量 0.79 g·kg-1，pH8.24。
【學(xué)位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S562;S153;S154

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本文編號(hào)：2610844