种植抗异丙隆转基因水稻和施用异丙隆对转基因水稻根际微生物群落的影响

• Published in: 南方农业学报 Vol. 55; no. 4; pp. 1010 - 1022
• Main Authors: 苏湘宁, 李传瑛, 刘雪松, 章玉苹
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 广东省农业科学院植物保护研究所/农业农村部华南果蔬绿色防控重点实验室/广东省植物保护新技术重点实验室,广东广州 510640%江苏省农业科学院农业设施装备研究所,江苏南京 210014 2024
• Subjects: 异丙隆; rhizospheric microbial communities; 高通量测序; herbicide; 除草剂; isoproturon; 转基因水稻; 根际微生物群落; transgenic rice; high-throughput sequencing
• ISSN: 2095-1191
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-1191.2024.04.010

S154.3%S511; [目的]明确种植抗异丙隆转基因水稻和施用除草剂异丙隆对转基因水稻根际微生物群落的影响,为抗异丙隆水稻种植的生态风险评价提供科学依据.[方法]基于盆栽试验,采用高通量测序技术分析2个抗异丙隆转基因水稻株系及其亲本和施用异丙隆转基因在不同水稻生长阶段的根际微生物群落多样性与组成的差异.[结果]高通量测序结果显示,在水稻所有生长阶段,变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、芽单胞菌门(Gemmati-monadota)、拟杆菌门(Bacteroidota)和粘球菌门(Myxococcota)是根际微生物中的优势细菌门;罗兹菌门(Rozellomy-cota)、子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、球囊菌门(Glomeromycota)和被孢霉门(Mortierellomy-cota)是根际微生物中的优势真菌门.在水稻相同生长阶段,无论是种植抗异丙隆转基因水稻、非转基因水稻还是施用除草剂异丙隆,水稻根际微生物群落的丰富度指数、辛普森多样性指数和香农多样性指数均未受到显著影响(P>0.05,下同);抗异丙隆转基因水稻、施用异丙隆的转基因水稻与非转基因水稻根际微生物中多数优势微生物门类相对丰度无显著差异,个别优势微生物门在水稻特定的生长阶段发生变化.基于相对丰度前15位微生物属的聚类分析显示,在水稻某些生长阶段根际微生物群落的组成在抗异丙隆转基因水稻、施用异丙隆的转基因水稻与非转基因水稻间存在一定差异.根际微生物群落的主成分分析显示,抗异丙隆转基因水稻、施用异丙隆的转基因水稻和非转基因水稻根际微生物群落组成间无显著差异,但不同生长阶段的根际微生物群落组成出现空间分异.根际微生物群落变差分解分析显示,水稻生长阶段对根际土壤中的细菌群落结构变化的影响为45.62%,而品种和施用异丙隆对根际土壤中细菌群落结构变化的影响分别为1.15%和2.76%;水稻生长阶段对根际土壤中真菌群落结构变化的影响为48.36%,而品种和施用异丙隆对根际土壤中真菌群落结构变化的影响分别为1.36%和2.45%.[结论]种植抗异丙隆转基因水稻和施用异丙隆并未对转基因水稻根际微生物群落产生显著影响,但根际土壤中的细菌和真菌群落一定程度上受水稻生长阶段的影响.