论文部分内容阅读
不同转基因玉米具有抗玉米螟、抗除草剂等性状。随着抗虫转基因玉米的大面积推广和应用，其释放的毒蛋白可以通过多种途径进入土壤，毒蛋白进入土壤后是否会对土壤生物造成危害，进而影响土壤生态系统安全，加强转基因作物对土壤生态系统的安全性评价和风险监测是其商业化生产推广的迫切任务。吉林作为黑土区，是我国玉米种植大省。然而截至目前却鲜有有关黑土区转基因玉米种植对土壤动物的影响的研究报道。本论文立足于吉林省黑土区，选择三个转基因玉米（Bt38, Mon89034和C63）及其对照品种，通过田间原位调查、半自然模拟控制、室内喂饲等不同尺度实验，系统地研究了转基因玉米种植对跳虫的影响，以期为转基因玉米种植后对土壤生态系统的安全性评价提供科学依据。主要研究结果如下：一、转基因玉米大田种植对土壤跳虫的影响无论是转基因还是对照品种中，棘跳和符跳都是跳虫区系中的绝对优势类群。转基因玉米Bt38种植两年，对土壤跳虫总体多度、类群丰富度和群落多样性指数均无显著影响，这种趋势在不同的玉米生长期中也没有改变，跳虫群落结构变化主要受不同玉米生长期和土壤有效氮的影响；转基因玉米Mon89034和C63种植一年，对土壤跳虫总体多度、类群丰富度和群落多样性指数也没有显著影响，不同生长期Mon89034和C63种植对跳虫也没有显著影响，跳虫群落结构主要受不同玉米生长期和根系生物量的影响。取样位置对跳虫有显著影响，尤其是玉米生长的苗期，跳虫在根际数量显著多于根周，无论是根际还是根周部位，转基因玉米和对照玉米数量无显著差异，说明转基因玉米短期内并未对跳虫优势类群产生不利影响，也没有改变其分布规律。转基因玉米种植对跳虫稀有类群产生了影响，转基因玉米种植使一些敏感物种消失，如符跳物种三Folsomia.sp3、德跳物种一Desoria.sp1、长跳Entomobrya koreana和圆跳Sminthurides sp1。二、转基因玉米通过根系和凋落物途径对跳虫的影响与对照品种郑58相比，转基因品种Bt38种植显著降低了白符跳数量。但是与对照品种NC6304相比，转基因品种Mon89034种植并未对白符跳数量产生显著影响。凋落物在播种前采样时，发现原等跳物种一（Proisotoma minuta）是所有玉米品种中的优势类群。Bt38玉米凋落物中分离出的总体跳虫数量和原等跳物种一数量均显著低于对照品种郑58。另一个转基因品种Mon89034与对照NC6304玉米凋落物中分离出的跳虫数量和类群丰富度并无显著差别，转基因品种Mon89034中两个稀有类群棘跳物种一和符跳物种一数量均显著高于对照NC6304玉米凋落物中。转基因和对照玉米品种短期内都未对跳虫群落结构产生影响。这与前面根际实验的结果趋势相同。三、室内喂饲转基因凋落物对白符跳适合度的影响与对照酵母相比，不同玉米品种叶片喂饲白符跳后，存活率并未发生显著变化，但显著降低了白符跳的繁殖率。白符跳喂饲不同玉米老叶和嫩叶后，白符跳繁殖率和存活率也未发生显著变化。喂饲转基因玉米Bt38玉米叶片后，白符跳存活率和繁殖率并未受到显著影响，而喂饲转基因玉米Mon89034老叶后，白符跳繁殖率显著增加。与对照酵母相比，喂饲Bt38和郑58玉米花粉后，白符跳存活率产生显著变化，Bt38和对照郑58处理中的花粉喂养后，白符跳数量显著下降。与Bt38花粉对比，喂饲对照品种郑58玉米花粉后，白符跳数量显著增加。