抗虫转基因水稻及其杂交水稻对土壤微生物群落多样性与组成的影响

• Published in: 中国生态农业学报（中英文） Vol. 32; no. 1; pp. 15 - 29
• Main Authors: 宋亚娜, 陈在杰, 林艳, 胡太蛟, 吴明基, 王锋
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 福建省农业科学院生物技术研究所/福建省农业遗传工程重点实验室 福州 350003 2024
• Subjects: 细菌群落; Fungal community; 真菌群落; Insect-resistant transgenic rice; High throughput sequencing; 高通量测序; Bacterial community; 抗虫转基因水稻
• ISSN: 2096-6237
• DOI: 10.12357/cjea.20230267

S154; 微生物是土壤物质循环与肥力演变的驱动者,其群落组成关系到土壤微生态系统的稳定与可持续性.对抗虫转基因水稻土壤微生物群落变化的研究是其环境安全性评价的重要内容.本研究基于细菌16SrRNA基因和真菌ITS基因的高通量测序,分析了田间试验中抗虫转基因水稻'MFB'及其转基因杂交水稻'闽丰A/MFB''天丰A/MFB'和'谷丰A/MFB'与非转基因常规水稻'闽恢3301'及杂交水稻'天优华占'的土壤微生物群落多样性与组成的差异,并得出以下结果.首先,与两个非转基因水稻品种相比,抗虫转基因水稻及转基因杂交水稻均能显著增产(P＜0.05).同时,高通量测序结果表明,除水稻成熟期的土壤真菌群落外,与'闽恢3301'相比'MFB'的土壤细菌或真菌群落的α-多样性指数Chaol、Observed_species和Shannon均有所提高,且分别在水稻成熟期或分蘖期达到显著性水平(P＜0.05);水稻齐穗期转基因杂交水稻'闽丰A/MFB''天丰A/MFB'和'谷丰A/MFB'的土壤细菌及真菌群落的多样性指数Shannon均介于'MFB'与'天优华占'之间;微生物群落β-多样性分析结果表明,本田间试验中不同品种水稻土壤细菌或真菌的群落组成均没有显著差异.但与'闽恢3301'相比,稻田土壤细菌中丰度最高的变形菌门的相对丰度在'MFB'土壤中明显增加,且在水稻分蘖期及成熟期达显著水平(P＜0.05),而土壤真菌中丰度最高的子囊菌门的相对丰度在'MFB'土壤中明显减少,且在水稻分蘖期及齐穗期差异显著(P＜0.05);水稻齐穗期'闽丰A/MFB''天丰A/MFB'和'谷丰A/MFB'的土壤变形菌门或子囊菌门的相对丰度也均介于'MFB'与'天优华占'之间.此外,通过对微生物群落的功能组成预测可见,随水稻生长,'MFB'与'闽恢3301'的土壤细菌群落功能组成间差异存在增大的趋势.综上所述,本研究田间试验中,抗虫转基因水稻及其转基因杂交水稻在增产的同时提高了稻田土壤细菌或真菌群落的多样性,改变了主要细菌或真菌种类的相对丰度,但对细菌或真菌的群落及功能组成的影响不显著.