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为提高作物对病虫害的抗性,加速生长和提高营养品质,遗传修饰已在玉米、棉花、小麦、水稻中顺利完成。尽管Bt作物对环境的潜在风险仍是争论的焦点,各种多样性指数的优点和缺陷也一直争论不休,然而各种多样性指数的运用,将有助于科学家和政府官员等在污染水平上做出释放或不释放遗传修饰生物体的产品的决定。转Bt基因棉花对土壤微生物群落的功能和多样性的影响将为评估转基因作物的生态风险提供参考。
本研究基于培养方法(Biolog微平板法)和不依赖于培养法(变性梯度凝胶电泳和磷脂脂肪酸分析),运用多样性指数来评估土壤微生物群落。本研究的目的在于,考察在温室条件下不同的Bt作物,其根际土壤微生物群落与多样性指数是否存在明确的相关性,多样性指数之间的相关性,多样性指数和土壤因素以及生物量碳之间的相关性。本研究选用以泗棉3号为受体的转Bt基因棉品系99BC-1和99BC-8为材料,研究了在温室盆栽种植三年后,转Bt基因棉花根系土壤微生物群落在Biolog ECO、GP、GN平板上功能多样性的变化,运用磷脂脂肪酸分析(PLFA)和变性梯度凝胶电泳方法(DGGE)比较了根际土壤中微生物的组分。就Biolog而言,三种微平板仅通过糖类底物分析多样性指数和AWCD值,获得的信息并不一致。本研究中,Bt棉种植后,通过比较和分析根际土壤微生物多样性指数之间的相关性,得到如下主要结果:(1)对Biolog GN板,可以使用Shannon指数和McIntosh指数进行分析,多样性指数与土壤环境因素和生物碳之间的相关性可以使用Simpson指数和Gini指数度量。(2)对Biolog GP板,可以使用Shannon指数,Shannon均度和McIntosh均度分析,多样性指数和土壤环境因素及生物量碳之间的相关性可以使用Shannon指数和McIntosh均度分析。(3)对Biolog ECO板,与Biolog GP板类似,可以使用Shannon指数,Shannon均度和Gini指数分析。(4)对PCR-DGGE而言,除Gini指数和Simpson指数外的所有多样性指数都应该用来分析,多样性指数和土壤环境因素及生物量碳之间的相关性,McIntosh指数、McIntosh均度及Shannon指数可以使用。(5)对PLFA而言,可以使用Simpson指数,1-D和1/D分析,多样性指数和土壤环境因素及生物量碳之间的相关性可以使用Shannon指数分析。比较同一指数在Biolog,DGGE,PLFA三种不同方法中的异同,除了BiologGP板,只有Simpson指数在各个不同处理和方法中有显著差异。