转基因741杨树对节肢动物群落及土壤微生物的影响

摘要

近年来，转基因植物的安全性问题倍受关注，随着转基因杨树的大面积推广，转基因741杨对节肢动物群落和微生物的潜在安全性研究越来越迫切。本文通过对转BtCry3A基因741杨和转BtCry1Ac基因741杨进行2年田间节肢动物群落调查，研究2种转基因741杨节肢动物群落的组成结构、群落特征及各功能类群动态变化等的影响机制和规律。通过室内试验，研究转BtCry3A基因741杨各株系及转BtCry1Ac基因741杨对土壤中微生物数量的影响，以期为转基因741杨生态安全性评价及合理利用和推广提供科学依据。主要研究结果如下:
　　1.转BtCry3A基因741杨及转BtCry1Ac基因741杨对节肢动物群落组成结构的影响
　　转BtCry1Ac基因741杨林对食叶害虫比对照741杨林有明显的抑制作用，2013年食叶害虫数量较2012年有减少的趋势;转BtCry3A基因741杨内叶甲类害虫的数量低于对照杨，刺吸昆虫数量稍低于对照741杨;在害虫亚群落方面，2种转基因741杨较对照741杨个体数明显减少，说明转基因741杨的抗虫性较好。2种转基因741杨较对照741杨的捕食天敌和中性昆虫数量影响不大。群落结构特征指数也证明，转BtCry1Ac基因和转BtCry3A基因741杨的节肢动物群落的组成结构比对照更为合理。
　　2.转BtCry3A基因741杨及转BtCry1Ac基因741杨对节肢动物群落营养层的影响
　　与对照741杨对比，2种转基因741杨基位物种几乎无差别，鳞翅目害虫数量明显减少，丰富度排序为对照杨＞转BtCry3A杨＞转BtCry1Ac杨，说明2种转基因741杨对鳞翅目害虫有一定的影响。中位和顶位物种各功能团的种类和数量差别不大，2种转基因741杨的功能团组成与数量与对照741杨基本没差别。
　　3.转BtCry3A基因741杨及转BtCry1Ac基因741杨对节肢动物群落特征指数的影响
　　2种转基因741杨群落结构的多样性和均匀度较对照741杨林略高，但优势度低于对照741杨，且与动态变化趋势表现一致，说明无论从动态变化还是总的趋势，转BtCry1Ac基因和转BtCry3A基因741杨的节肢动物群落的稳定性较好;2种转基因741杨节肢动物群落的特征指数明显不同，无论从局部还是整体，其节肢动物群落都表现出较好的生态效应，二者之间没有明显区别。
　　4.转BtCry3A基因741杨与转BtCry1Ac基因741杨综合指数排序及聚类分析
　　聚类分析表明，3种样地可以聚为2类，转双抗虫基因741杨与对照741杨群落最为相似，其次是转BtCry3A基因741杨。通过稳定性综合指数排序结果说明，2种转基因741杨群落结构与对照741杨相比稳定性更强，对外界环境变化的缓冲能力较强。
　　5.转BtCry3A基因741杨各株系及转BtCry1Ac基因741杨对土壤微生物的影响
　　转Bt基因杨树对土壤中分离出的细菌、放线菌和真菌数量有明显影响，与对照741杨相比差异显著。转基因741杨各株系与对照根围土、根际土和根表所含细菌、放线菌数量变化规律基本一致，8月份数量明显高于其他月份。不同观察期内根围土、根际土、根表中，所含的细菌和放线菌数量达到显著水平。转基因株系与未转基因株系在根围、根际、根表分离的真菌数量，未表现出明显规律性，在整个生长季节中数量均较多，不同月份间达到统计学显著水平。
　　6.转BtCry3A基因741杨及转tCry1Ac基因741杨对土壤真菌群落结构特征指数的影响
　　从总得趋势来看，土壤区系所含真菌的种类排序为根围土＞根际土＞根表。转BtCry3A基因741杨根围土真菌的多样性和均匀度指数高于对照，优势集中性指数明显低于对照杨。2种转基因741杨根际土、根表真菌的多样性和均匀度均较对照杨高，优势集中性指数均低于对照741杨，表现出较好的稳定性。

目录

声明

摘要

第一章 引言

1．1 抗虫转基因杨树研究现状

1．2 抗虫转基因杨树的抗虫效果

1．3 转抗虫基因杨树对非目标害虫和天敌昆虫的影响

1．4 转抗虫杨对节肢动物群落整体结构及时间动态的影响

1．5 转基因杨树对土壤微生物数量的影响

1．6 选题目的与意义

第二章 材料和方法

2．1 转基因741杨对节肢动物群落的影响

2．1．1 试验材料

2．1．2 试验林设计

2．1．3 调查方法

2．1．4 营养层和功能团的划分

2．1．5 分析方法

2．2 转基因741杨对土壤微生物的影响

2．2．1 试验材料

2．2．2 试验方法

2．2．3 真菌鉴定

第三章 转基因741杨节肢动物群落组成

3．1 转基因741杨节肢动物总群落组成

3．2 转基因741杨节肢动物群落物种组成

3．3 转基因741杨节肢动物亚群落物种和个体数

3．4 转基因741杨节肢动物功能类群物种及个体总数

3．5 转基因741杨节肢动物群落的营养结构

3．6 小结

第四章 转基因741杨节肢动物群落结构特征指数

4．1 转基因741杨节肢动物群落数量特征

4．2 转基因741杨节肢动物亚群落特征指数

4．3 转基因741杨节肢动物群落不同功能类群特征指数

4．4 小结

第五章 转基因741杨节肢动物群落结构稳定性分析

5．1 转基因741杨节肢动物群落相对稳定性

5．2 转基因741杨群落相对稳定性综合指数的动态变化

5．3 小结

第六章 转基因741杨节肢动物群落特征差异比较

6．1 各样地节肢动物群落特征差异比较

6．2 小结

第七章 转基因741杨杨节肢动物群落时间动态

7．1 转基因741杨节肢动物群落的时间动态变化

7．1．1 转基因741杨对节肢动物群落个体数的动态影响

7．1．2 转基因741杨对节肢动物群落物种数的动态影响

7．1．3 转基因741杨对节肢动物群落多样性的动态影响

7．1．4 转基因741杨对节肢动物群落均匀度的动态影响

7．1．5 转基因741杨对节肢动物群落优势度的动态影响

7．2 对转基因741杨节肢动物群落的综合指数聚类分析

7．2．1 转基因741杨对节肢动物群落综合指数的动态变化

7．2．2 以节肢动物群落的综合指数聚类分析

7．3 小结

第八章 转基因杨树对土壤微生物数量的影响

8．1 转基因741杨对土壤中细菌的数量影响

8．2 转基因741杨对土壤中放线菌的数量影响

8．3 转基因741杨对土壤中真菌的数量影响

8．4 转基因741杨对真菌特征指数的影响

8．5 小结

第九章 结论与讨论

9．1 结论

9．2 讨论

参考文献

在读期间发表的学术论文

作者简历

致谢