转Bt基因抗虫棉叶面微生物多样性变化

转Bt基因抗虫棉叶面微生物多样性变化

论文摘要

为了探讨转基因植物的商业化生产对生物安全性的影响,本试验在2年大田栽培条件下,以转Bt基因抗虫棉GK-12 (Bt cotton)和常规棉泗棉3号(non-Bt cotton)为材料,利用传统的培养方法和分子生物学方法,对其叶面微生物遗传多样性进行了研究,结果如下:1.棉花叶面可培养细菌、真菌和放线菌数量与其生长发育呈正相关。苗期叶面微生物的数量少,现蕾期开始增多,到花铃期叶面微生物的数量达到高峰,吐絮期下降。虽然Bt cotton和non-Bt cotton叶面微生物的数量随棉花生长发育变化趋势一致,但同一生育期两个品种叶面微生物数量存在显著差异:现蕾期和花铃期Bt cotton叶面细菌的数量远远多于non-Bt cotton,差异达到极显著水平;在吐絮期,Bt cotton和non-Bt cotton叶面真菌的数量变化存在显著差异;在现蕾期,Bt cotton叶面真菌的数量少于non-Bt cotton,差异达到极显著水平;在现蕾期Bt cotton叶面放线菌的数量远远多于non-Bt cotton,差异达到极显著水平;在花铃期non-Bt cotton叶面放线菌的数量多于Bt cotton,且差异达到极显著水平。2.根据各细菌生理群数量等级的划分,在花铃期和吐絮期,Bt cotton和non-Bt cotton叶面细菌生理群共同的优势类群为好气性纤维素分解菌和乳酸杆菌;两个品种叶面其它细菌生理群则存在较大差异。3.对Bt cotton和non-Bt cotton叶面细菌生理群的多样性变化分析表明:在花铃期Bt cotton叶面细菌生理群Simpson指数、Shannon-Wiener指数和均匀度比non-Bt cotton高;在吐絮期Bt cotton叶面细菌生理群Simpson指数、Shannon-Wiener指数和均匀度比non-Bt cotton低。4.通过正交试验设计,建立了棉花叶面微生物基因组总DNA的提取方法,最佳设计为:SDS浓度为20mg/mL,溶菌酶浓度为30mg/mL,蛋白酶K浓度为10mg/mL,37℃温育时间180min。5.利用PCR-PAGE对叶面微生物进行分析, Bt cotton和non-Bt cotton的叶面微生物在苗期、现蕾期、花铃期具有较高的相似性,遗传多样性较为一致,遗传相似性系数分别为87%、88%、81%;在吐絮期,Bt cotton和non-Bt cotton的叶面微生物相似性低于65%,表明Bt cotton和non-Bt cotton叶面微生物的遗传多样性差异明显。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 引言
  • 1.1 转基因植物的生态风险
  • 1.1.1 转基因植物本身转变为杂草
  • 1.1.2 转基因植物通过基因漂移对近缘物种潜在的威胁
  • 1.1.3 抗病毒转基因植物可能潜在的生态风险
  • 1.1.4 对非靶标生物直接和间接的影响
  • 1.1.4.1 转基因植物对土壤、根际微生物的影响
  • 1.1.4.2 转基因植物对叶面微生物的影响
  • 1.2 微生物多样性研究方法进展
  • 1.2.1 微生物培养法
  • 1.2.2 BIOLOG 鉴定系统
  • 1.2.3 生物标记物法
  • 1.2.4 现代分子生物学方法
  • 1.2.5 遗传多样性的概念
  • 1.2.6 遗传多样性的遗传学基础
  • 1.3 遗传多样性的统计学基础
  • 1.3.1 单位点度量
  • 1.3.2 多位点度量
  • 1.4 本研究的目的和意义
  • 2 材料与方法
  • 2.1 试验材料
  • 2.1.1 棉花品种
  • 2.1.2 自然概况
  • 2.2 研究方法
  • 2.2.1 试验设计
  • 2.2.2 叶片取样方法
  • 2.2.3 叶面微生物的稀释
  • 2.2.4 叶面微生物的培养
  • 2.2.5 叶面细菌生理群的多样性
  • 2.2.6 叶面微生物DNA 提取的正交设计
  • 2.2.7 叶面微生物菌体收集方法
  • 2.2.8 叶面微生物总DNA 的提取
  • 2.2.9 PCR 扩增
  • 2.2.10 聚丙烯酰胺凝胶电泳
  • 2.2.11 PAGE 条带读取和整理
  • 2.3 数据统计
  • 2.3.1 数据处理
  • 2.3.2 聚类分析
  • 3 结果与分析
  • 3.1 叶面可培养微生物区系的变化
  • 3.2 叶面细菌生理群的数量变化
  • 3.3 叶面细菌生理群的多样性变化
  • 3.4 叶面微生物总DNA 的提取和检测
  • 3.5 处理水平和处理组合的选优
  • 3.6 叶面微生物16S rDNA 片段的PAGE 图谱分析
  • 4 讨论
  • 4.1 棉花叶面可培养微生物的多样性
  • 4.2 细菌生理群的研究及其生态学意义
  • 4.3 叶面微生物的遗传多样性
  • 4.4 进一步研究设想
  • 5 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读学位期间发表论文情况
  • 相关论文文献

    标签:;  ;  ;  ;  ;  

    转Bt基因抗虫棉叶面微生物多样性变化
    下载Doc文档

    猜你喜欢