转Xa21基因水稻根际细菌研究

转Xa21基因水稻根际细菌研究

张舒[1]2005年在《转Xa21基因水稻叶围、根际细菌群落及田间节肢动物群落的研究》文中研究说明在田间实验条件下研究了转Xa21基因水稻、受体水稻皖A和常规稻汕优63叁个品种对水稻白叶枯病的抗性。结果表明,转Xa21基因水稻品种对水稻白叶枯病菌Ⅱ、Ⅳ型表现为抗性,高于受体品种皖A和汕优63的抗性。 采用稀释平板分离法对叁个水稻品种的叶围和根际细菌群落动态变化及其多样性进行了初步研究。研究结果表明,在水稻不同的生育期,叁个水稻品种的叶围和根际细菌总数量和多样性指数发生了一定程度的波动,但总体变化趋势趋于一致,同一水稻品种不同时间之间差异显着,而同一时间不同品种间整体没有差异。对水稻全生育期而言,同一水稻品种,叶围多样性指数大于根际多样性指数,叶围均匀度大于根际均匀度。 研究了叁个类型稻田的节肢动物群落的结构及其动态变化。研究结果表明,转基因稻田与其受体稻田的节肢动物群落物种相当,均比常规稻稻田节肢动物物种多。叁种稻田节肢动物群落动态受季节和气候影响明显,转Xa21基因稻田对节肢动物群落结构影响小。

司贺龙[2]2004年在《转Xa21基因水稻根际细菌研究》文中认为本研究从湖北省农科院试验田和中国农科院植保所温室的3个水稻品种(转Xa21基因水稻,皖A,籼优63)随机排列小区的水稻根际分离所得到的细菌为材料,以香农指数(Shannon index)为群落多样性指标,对3个不同的细菌群落多样性进行了比较和显着差异性检验。结果表明,田间和温室3个不同处理根际细菌群落结构和种群数目除在某个取样时期有显着性差异外总体上无显着性差异。 温室和田间3个处理之间的细菌数目均随季节的变化而变化,即作物的生长发育及衰老的过程中,微生物种群有着相似的变化,根际细菌随着外界气候的变化而呈现适应性变化,TR(转基因水稻)对根际细菌群落结构影响远远小于季节、气候、地区的影响。 对水稻不同生育时期根际优势细菌内转录间隔区序列(intergenic transcribe spacer region,即ITS,是指16S rRNA和23S rRNA之间的区域)基因的克隆,序列测定。并利用分子生物学软件Vecter 9.0在RISSC数据库已经收集的2614个细菌的ITS,进行了分析比对得出结论。几个重要的属间的细菌的ITS序列长度有明显差异,分别是Flexibacter flexilis 745bp,Bacillus sp 377bp,Bacillus sp 329bp,Tropheryma sp 574bp,Bacillus sp 377bp,Xanthomonas campestris 647bp,Bacillus sp 319bp,Bacillus sp 352bp,Escherichia coli 495bp,根据已经报道的序列,将分离所得的9个优势细菌鉴定到5个不同的属,分别属于Bacillus sp,Flexibacter flexilis,Xanthomonas campestris,Escherichia coli,Tropheryma sP,从而得出各个属细菌的动态变化。 利用ITS的方法,可以快速的鉴定细菌。 我国作为水稻起源中心,保护我国水稻遗传资源、生物多样性,转基因水稻的安全性,特别是生态安全性显得尤其重要,所以研究转种植Xa21基因水稻的生态安全性对促进我国转基因水稻的商品化有着很重要的意义。

张舒, 喻大昭, 陈其志, 王锡锋, 彭于发[3]2005年在《转Xa21基因水稻的根际细菌群落研究》文中认为在水稻不同生育期抽样,采用稀释平板分离法对转Xa21基因水稻、受体皖A和常规稻汕优63叁个水稻品种的根际细菌种群动态变化及其多样性进行了初步研究。研究结果表明,在水稻不同的生育期,分离出的细菌有棒杆菌属、芽孢杆菌属、黄单胞菌属、根瘤菌属、Novosphingobium属、欧氏杆菌属、葡萄球菌属、假单胞菌属8个属。3个水稻品种之间的根际细菌种类基本相同,总数量和多样性指数随着时间的变化,同一水稻品种不同时间之间差异显着,而同一时间不同品种间差异较小。转Xa21基因水稻对根际细菌影响小。

张舒, 喻大昭, 陈其志, 王锡锋, 彭于发[4]2005年在《转Xa21基因水稻的根际细菌群落研究》文中认为水稻作为我国的主要粮食作物,近年来有关其转基因品种的研究日渐活跃。但由于目前科学技术水平不能精确地预测基因可能产生的所有表现效应,基因工程产品对人类及环境的安全性等问题已经非常严肃地摆在人们面前。水稻根际是

张舒, 喻大昭, 陈其志, 王锡锋, 彭于发[5]2005年在《转Xa21基因水稻的根际细菌群落研究》文中进行了进一步梳理水稻作为我国的主要粮食作物,近年来有关其转基因品种的研究日渐活跃。但由于目前科学技术水平不能精确地预测基因可能产生的所有表现效应,基因工程产品对人类及环境的安全性等问题已经非常严肃地摆在人们面前。水稻根际是一个复杂的生态系统,是土壤微生物的特殊生境,而细菌是土壤微生物的主要组成成员,细菌的组成及其生命活动对于水稻的生长、产量以及整个稻田生态物质

张舒, 喻大昭, 陈其志, 王锡锋, 彭于发[6]2005年在《转Xa21基因水稻的根际细菌群落研究》文中研究表明在水稻不同生育期抽样,采用稀释平板分离法对转Xa21基因水稻、受体皖A和常规稻汕优63叁个水稻品种的根际细菌种群动态变化及其多样性进行了初步研究。研究结果表明,在水稻不同的生育期,分离出的细菌有棒杆菌属、芽孢杆菌属、黄单胞菌属、根瘤菌属、Novosphingobium属、欧氏杆菌属、葡萄球菌属、假单胞菌属8个属。3个水稻品种之间的根际细菌种类基本相同,总数量和多样性指数随着时间的变化,同一水稻品种不同时间之间差异显着,而同一时间不同品种间差异较小。转Xa21基因水稻对根际细菌影响小。

谢家建[7]2004年在《转Xa21基因水稻的叶围细菌研究》文中研究说明本研究初步建立了白叶枯病菌致病型的分子鉴定方法;在温室条件研究了3个水稻白叶枯病菌在转Xa21基因水稻、受体水稻皖A和汕优63叶面的侵染和定殖能力;以及田间种植转Xa21基因水稻、受体水稻皖A和汕优63的叶围细菌的时空动态变化。 比较了中国白叶枯病菌7个不同致病型菌株的内转录间隔区(Intergenic spacer region,ITS)序列、IS-PCR指纹图谱和全菌体蛋白SDS-PAGE电泳图谱的差异。7个菌株的ITS序列均为492bp(GenBank登陆号为AY250998-AY251004),仅在4个位点上有差异。它们的全菌体蛋白SDS-PAGE电泳图谱相似性很高,仅C5菌株与其它6个菌株在谱带上有明显差异。IS-PCR指纹图谱可以将7个菌株分为3种不同谱型。测定了7个菌株IS-PCR均有的两条条带244bp和489bp的序列。根据489bp条带序列设计引物,能特异性在所有7个白叶枯菌株中扩增出355bp的条带。建立了白叶枯病菌快速鉴定的PCR方法和使用IS-PCR快速对不同白叶枯病菌进行分群的方法,为分析长期种植转Xa21基因水稻后对靶标白叶枯病菌的群落结构的变迁奠定了基础。 在温室研究了3个白叶枯致病型菌株在转Xa21基因水稻、受体水稻皖A和汕优63水稻叶面的侵染和定殖能力。在侵染力上,3种水稻侵染部位的病菌数量在初期都是迅速增殖。在达到约10~6CFU/leaf后,转Xa21基因水稻侵染部位的白叶枯病菌的数量开始下降,而受体水稻皖A、汕优63上白叶枯病菌的数量则继续上升2-3个数量级。在定殖能力上,白叶枯病菌在3种水稻健康的水稻叶片上都能存活较长的时间,在不同水稻品种上的动态变化是基本相似的,转Xa21基因水稻对白叶枯病菌的定殖能力没有明显的影响。 研究了田间转Xa21基因水稻、受体水稻皖A和汕优63水稻的细菌群落的时空变化。从细菌的总数量的空间分布来看,不同小区间有显着差异,但种植水稻品种间没有显着差异。细菌总数量随着时间的变化有着显着的变化,但同一时间不同的水稻品种间整体没有显着差异。测定从细菌群落中分离纯化的12个菌株的ITS序列(GenBank登陆号为AY485405-AY485416),将其鉴定到8个属,占优势的为Clavibacter、Bacillus和Xanthomonas属。以属为分类单位计算叶围细菌群落的多样性指数。多样性指数随着时间的变化而有着显着变化,但同一时间的品种间的差异不显着。

任少华[8]2012年在《种植转Bt水稻对固氮细菌多样性的影响和固氮酶铁蛋白基因nifH的水平转移》文中研究说明水稻是世界主要的粮食作物之一,世界上有将近二分之一的人口以稻米为主食。水稻的生产过程中由于各种病虫害、不良气候与环境的影响,严重制约了水稻的高产、稳产和优产。苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis, Bt)的Cry蛋白,对8种鳞翅目昆虫具有杀灭作用。转Bt水稻就是将该杀灭蛋白基因转入水稻而形成的一种新型转基因植物。转Bt水稻能在一定程度上防治有害昆虫,然而同时也产生了一些对生态环境不确定的影响,尤其可能对土壤微生物的多样性等存在潜在风险。固氮微生物又是水稻根际微生物群落中重要的微生物功能菌群之一,对水稻氮素营养调节起着重要作用,因此,本论文研究了种植转Bt水稻对固氮细菌多样性的影响。本论文首先通过传统的平板可培养方法研究了种植转Bt水稻后的土壤中微生物群落多样性,研究发现转Bt水稻的种植可能会影响土壤中微生物群落的多样性,这种影响的显着性会随着Bt水稻种植年限的增加而逐渐减弱,因此推测其影响可能是暂时的。进一步,我们采用基于16SrDNA和功能基因nifH的不可培养的分子方法对种植转Bt水稻的土壤中微生物群落多样性进行了研究,同样发现转Bt水稻的种植可能会影响土壤中微生物群落的多样性,其显着性会随着Bt水稻种植年限的增加而逐渐减弱。另外,根据固氮细菌16SrDNA基因序列,我们构建了系统发育进化树,揭示了固氮细菌的遗传多样性,这些固氮细菌主要为放线菌门(Actinobacteria)和α-变形菌门(α-Proteobacteria)两类。将部分菌株16SrDNA基因和固氮基因nifH的序列进行比较发现两者的分布极不一致,说明固氮基因nifH在土壤中可能发生了原位水平基因转移。最后,我们在种植过转Bt水稻的土壤上进行了水稻栽培实验,结果显示,种植转Bt水稻可能会影响水稻的生长,这种影响与转Bt水稻的种植对微生物多样性的影响结果相似,影响的显着性随着转Bt水稻种植年限的增加而减弱。这些研究结果为转基因水稻的安全评估提供了一些科学数据,也为固氮基因nifH发生原位基因水平转移提供了一些基础参考。

付秀芹[9]2008年在《转Bt基因水稻对土壤生态系统的影响》文中研究指明本论文在国家自然科学基金项目(№.30570226)资助下,以转Bt基因水稻为材料,通过定点、定期系统调查研究,从宏观生物学方面全面报道了转Bt基因水稻对土壤动物和土壤微生物群落结构的影响;从微观生物学方面首次应用AFLP技术研究了转Bt基因水稻对土壤线蚓的影响。通过室内和田间实验,系统评价了Bt转基因水稻对土壤生态系统的影响。获得了如下主要结果:1转Bt基因水稻对土壤动物群落多样性的影响对转Bt基因水稻与常规水稻田中土壤动物群落结构做了系统调查。共捕获土壤动物7798头,分属3门6纲11目。线虫动物门的矛线目Dorylaimida和垫刃目Tylenchida为优势类群,颤蚓目Tubificida为常见类群。转基因水稻田与常规水稻田中土壤动物群落的密度、类群丰富度、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、Simpson优势度指数和密度—类群指数之间均没有显着差异(P>0.05)。说明转Bt基因水稻对土壤动物群落结构的稳定性没有显着影响。但常规稻田中的颤蚓目、蜱螨目Acarina、弹尾目Collembola和猛水蚤目Harpacticoida的虫口密度和出现频度大于转Bt稻田中的,由常规稻田向转Bt稻田呈递减趋势,表明转Bt基因水稻对土壤动物的密度和频度有副作用。这可能是进入环境中的Bt毒蛋白对土壤动物个体的健康产生了影响的结果。2转Bt水稻对土壤微生物群落多样性的影响与常规稻相比,转Bt基因水稻土壤中细菌、放线菌、霉菌和酵母菌的组成种类和数量发生了明显变化。两类稻田中微生物共有种类仅8种。转Bt稻田中细菌和酵母菌数量减少,放线菌和霉菌数量增多。两类稻田中微生物群落的Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数差异显着(P<0.05),这表明转Bt水稻对土壤微生物多样性有明显影响。由此可见,进入环境中的Bt毒蛋白对细菌和酵母菌有负面影响,对放线菌和霉菌能产生正面影响。3转Bt和非转Bt稻田中线蚓的AFLP分析10对引物组合扩增出1173条清晰谱带,平均每对引物扩增出117.3条,其中转Bt稻田线蚓DNA中扩增出578条谱带,非Bt稻田线蚓DNA中扩增出595条谱带,两者之间无显着性差异(P>0.05)。扩增出377条多态性条带,其中非Bt稻田线蚓DNA中扩增出197条,而Bt稻田的线蚓DNA中仅181条。多态性比率为48.65%。不同引物组合在两种群间扩增的条带数和多态性比例均有明显差异。两组线蚓的DNA差异片段主要集中于100~300 bp之间,该区域扩增的差异片断分别占两组总扩增差异片断的68.02%和71.82%。两组线蚓之间相似性系数为0.6786,遗传距离为0.3214。以上表明转Bt和非转Bt稻田线蚓之间的DNA多态性存在差异。AFLP分析结果表明进入环境中的Bt毒蛋白对线蚓的遗传多样性有显着影响。4转Bt基因稻田中土壤细菌16S rDNA的变性梯度凝胶电泳分析转Bt和非转Bt稻田中16S rDNA的PCR扩增片断约为400-450bp,为16S rDNA V6~V9区特异性片段。非转基因水稻田中大约有10种优势菌群,转基因水稻田中有15种优势菌群。但两种稻田中仅分布2个相同的细菌菌群,其余均为具有特征性的细菌菌群,这说明转Bt基因水稻对土壤细菌种类组成有显着性影响。

关潇, 吴刚, 王敏[10]2015年在《转Bt基因水稻对土壤微生物群落结构的影响》文中研究指明在大田环境下种植转Bt基因水稻(HHI与Bt-SY63)和亲本对照非转Bt基因水稻(MH63与SY63),分别在稻田休耕期、水稻苗期、分蘖期、抽穗期、成熟期、收获后采集土壤样品,分析转基因水稻种植对土壤微生物群落的影响,探讨转Bt基因水稻对土壤微生态系统的影响,旨在为转基因水稻的生态风险评价提供依据。结果表明,非转基因组土壤微生物群落结构特征具有一定的相似性,转基因组也具有类似的土壤微生物群落结构,但转Bt基因组水稻对土壤微生物群落结构具有一定影响;转基因水稻与非转基因组相比,土壤微生物生物总量差异不显着,转Bt基因水稻根际土壤中的细菌、真菌、放线菌随季节变化趋势明显,转基因组与非转基因组之间不存在显着差异(P>0.05)。

参考文献:

[1]. 转Xa21基因水稻叶围、根际细菌群落及田间节肢动物群落的研究[D]. 张舒. 华中农业大学. 2005

[2]. 转Xa21基因水稻根际细菌研究[D]. 司贺龙. 河北农业大学. 2004

[3]. 转Xa21基因水稻的根际细菌群落研究[J]. 张舒, 喻大昭, 陈其志, 王锡锋, 彭于发. 植物病理学报. 2005

[4]. 转Xa21基因水稻的根际细菌群落研究[C]. 张舒, 喻大昭, 陈其志, 王锡锋, 彭于发. 中国植物病理学会2005年学术年会暨植物病理学报创刊50周年纪念会论文摘要集. 2005

[5]. 转Xa21基因水稻的根际细菌群落研究[C]. 张舒, 喻大昭, 陈其志, 王锡锋, 彭于发. 中国植物病理学会2005年学术年会暨植物病理学报创刊50周年纪念会论文集. 2005

[6]. 转Xa21基因水稻的根际细菌群落研究[C]. 张舒, 喻大昭, 陈其志, 王锡锋, 彭于发. 中国植物病理学会2005年学术年会暨植物病理学报创刊50周年纪念会论文集. 2005

[7]. 转Xa21基因水稻的叶围细菌研究[D]. 谢家建. 中国农业科学院. 2004

[8]. 种植转Bt水稻对固氮细菌多样性的影响和固氮酶铁蛋白基因nifH的水平转移[D]. 任少华. 上海师范大学. 2012

[9]. 转Bt基因水稻对土壤生态系统的影响[D]. 付秀芹. 湖南师范大学. 2008

[10]. 转Bt基因水稻对土壤微生物群落结构的影响[J]. 关潇, 吴刚, 王敏. 湖北农业科学. 2015

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