1、蜜蜂是很多農作物和野生植物的傳粉者,在生態(tài)和經濟中扮演著非常重要的角色,是一種關鍵的非靶標生物。目前我國人工飼養(yǎng)的蜜蜂主要是意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica),它在植物授粉和維持生態(tài)平衡中起著非常重要作用。轉基因作物對授粉蜜蜂是否產生不良影響,是人們目前非常關注的焦點問題之一。由于植物和土壤微生物通過根際效應相互制約,相互促進,轉基因作物對土壤微生物數量和群落結構多樣性的影響是評價轉基因作物安全性的重要指標。

2、本文以自主研發(fā)的對亞洲玉米螟有高毒力的轉cryAh基因玉米為實驗材料,研究其對意大利蜜蜂中腸細菌群落和土壤微生物群落的影響,為轉基因植物的安全性評價體系提供理論依據。主要結果如下:
　　 1、實驗室內轉cryAh基因玉米花粉對意大利蜜蜂中腸細菌群落影響分別用轉基因玉米花粉糖水、常規(guī)玉米花粉糖水、含高濃度質粒糖水、線性crylAh片段糖水、糖水空白對照組在實驗室內飼喂意大利蜜蜂。兩周之后,進行解剖,提取腸道細菌基因組DNA,用免培

3、養(yǎng)技術----變性梯度凝膠電泳(Denaturing Gradient Gel Eleetrophoresis,DGGE)分析五個處理組蜜蜂腸道細菌群落的組成。結果表明,五個處理組DGGE圖譜中Shannon's指數在2.51-2.79之間,群落分布均勻度指數為0.99-1.01,不同處理組蜜蜂中腸細菌群落結構組成差異不顯著。對DGGE圖譜中的特異條帶進行回收克隆測序分析,序列分析結果主要屬于厚壁菌門(Firmieutes)、變形菌門(

4、Proteobactefia)和放線菌類(Actinobacteria)。Firmieutes主要由乳桿菌(Lactobacillussp.)組成,Proteobacteria包含有α-,β-,γ-Proteobactefia,還有部分菌分類地位未確定。
　　 2、田間網室轉crylAh基因玉米花粉對意大利蜜蜂中腸細菌群落影響在田間網室內分別種植轉基因玉米和常規(guī)玉米。在玉米盛花期時放入蜂群,每個網室放入三箱蜂群,每箱大約1000

5、0只蜜蜂。對剛出房的幼蟲和工蜂進行標記,對標記后食花粉0天、3天、6天、9天的幼蟲分別取樣,每個處理組三個重復;對標記后食花粉0天、15天、30天的工蜂分別取樣,每個處理組三個重復。提取腸道細菌基因組DNA,用DGGE技術分析不同處理組蜜蜂腸道細菌群落的組成。結果表明,不同天數幼蟲處理組DGGE圖譜中Shannon’s指數在2.88-3.11之間,群落分布均勻度指數為0.99-1.01,不同天數幼蟲蜜蜂中腸細菌群落組成差異不顯著。對DG

6、GE圖譜中的特異條帶進行回收測序,序列分析主要屬于厚壁菌門(Firmicutes)和變形菌門(Proteobacteria)。不同天數工蜂處理組DGGE圖譜中Shannon’s指數在2.60-2.78之間,群落分布均勻度指數為0.99-1.00,不同天數工蜂中腸細菌群落組成沒有顯著性差異。對DGGE圖譜中的特異條帶進行回收測序,序列分析主要屬于厚壁菌門(Firmieutes)和變形菌門(Proteobacteria)和放線菌類(Acti

7、nobactefia)。
　　 3、轉crylAh基因玉米對根際土壤微生物群落的影響采用傳統(tǒng)的平板計數法分析根際土壤可培養(yǎng)細菌、真菌和放線菌;同時用聚合酶鏈式反應-變性梯度凝膠電泳(PCR-DGGE)和BIOLOG方法,對轉crylAh基因抗蟲玉米根部土壤微生物群落結構進行了研究。結果表明:在玉米生長0天、15天、30天、60天、90天、180天土壤樣品取樣分析,根部可培養(yǎng)的微生物隨時間變化有一定的消長,但同一時間內轉基因玉米與

8、非轉基因玉米二者根部可培養(yǎng)細菌、真菌和放線菌的數量差異不顯著。同時變性梯度凝膠電泳的結果顯示,在玉米的整個生長期內,根部土壤細菌群落多樣性指數為2.40-2.70,群落分布均勻度指數為0.96-0.99:根部土壤真菌群落多樣性指數為2.17-2.48,群落分布均勻度指數為0.95-0.99:轉基因玉米和常規(guī)玉米根部土壤細菌和真菌的群落結構變化差異并不顯著。對DGGE圖譜中的特異條帶進行回收測序,細菌序列分析主要屬于厚壁菌門(Firmic

9、utes)、變形菌門(Proteobacteria)、放線菌類(Actinobacteria)和未知菌類(Unknown);真菌序列分析主要是擔子菌(Basidiomycotina)、半知菌(Deuteromycotina)、子囊菌(Ascomycotina)、接合菌(zygomycotina)和一些未知真菌類。在玉米生長0天、30天、90天、180天土壤樣品進行BIOLOG分析,結果顯示:微生物群落的孔平均顏色變化率值、Shannon