The effects of activated carbon and plants diversity ... - 华南农业大学

华 南 农 业 大 学 农 学 院 第 三 届 综 述 大 赛 获 奖 作 品 论 文 集三 等 奖 作 品理 能 使 稀 薄 表 面 形 成 大 量 的 小 孔 , 又 减 少 了 外 源 DNA 分 子 的 断 裂 , 从 而 使 外 源 DNA 分子 进 入 细 胞 。2 Bt 玉 米 释 放 的 Bt 蛋 白 在 土 壤 中 环 境 行 为2.1 种 植 Bt 玉 米 的 Bt 蛋 白 在 土 壤 中 的 残 留 与 降 解Bt 玉 米 释 放 的 Bt 蛋 白 可 通 过 根 系 分 泌 物 、 花 粉 飘 落 和 秸 秆 分 解 等 途 径 进 入 土 壤 生 态 系 统途 径 , 其 中 秸 秆 分 解 是 外 源 基 因 及 其 表 达 产 物 进 入 土 壤 的 最 主 要 途 径 , 此 外 毒 蛋 白 在 花粉 中 的 表 达 量 很 高 , 因 此 花 粉 中 携 带 的 Bt 毒 蛋 白 就 可 能 通 过 花 粉 的 散 落 进 入 土 壤 , 这 也成 为 Bt 玉 米 外 源 基 因 逃 逸 的 主 要 渠 道 之 一 。 进 入 到 土 壤 中 的 Bt 蛋 白 能 否 快 速 降 解 是 评价 其 对 土 壤 生 态 系 统 影 响 的 重 要 参 数 (Morra, 1994)。 研 究 表 明 ,Bt 玉 米 (Saxena et al,1999, 2002; Saxena and Stotzky, 2000) 会 通 过 根 系 分 泌 物 向 土 壤 中 释 放 Bt 蛋 白 , 在 玉 米生 长 过 程 中 可 在 根 际 土 壤 中 检 测 到 Bt 蛋 白 的 存 在 , 含 量 随 着 作 物 的 生 长 有 所 波 动 , 前 期一 些 研 究 表 明 Bt 蛋 白 转 基 因 毒 素 能 通 过 吸 附 作 用 与 土 壤 活 性 颗 粒 结 合 在 一 起 , 在 土 壤 中残 留 的 时 间 比 较 长 , 可 能 会 在 土 壤 中 富 集 ( 李 孝 刚 等 , 2008; 郭 文 文 等 , 2009)。 但 后 期的 研 究 表 明 , 不 会 累 积 , 一 般 认 为 Bt 蛋 白 不 能 在 土 壤 中 持 续 存 在 , 即 使 在 根 系 周 围 的 土壤 中 也 不 能 持 续 存 留 (Wang et al, 2006; 袁 一 杨 等 , 2010)。 有 研 究 发 现 ,Bt 蛋 白 在 Bt作 物 田 土 壤 中 与 在 非 Bt 作 物 田 土 壤 中 含 量 相 近 , 可 能 所 检 测 到 的 Bt 蛋 白 是 由 于 土 壤 中现 存 的 Bt 菌 引 起 的 , 而 不 是 由 Bt 作 物 释 放 到 田 间 土 壤 中 。 例 如 通 过 研 究 发 现 Bt 玉 米 根系 分 泌 的 CrylAb 蛋 白 不 会 在 土 壤 中 积 累 , 并 且 在 种 植 Bt 和 非 Bt 玉 米 的 土 壤 中 均 发 现 了CrylAb 蛋 白 , 推 测 可 能 是 土 壤 中 现 存 的 Bt 菌 导 致 (Margarit et al, 2008)。 又 如 研 究 了Bt 玉 米 对 土 壤 节 肢 动 物 的 影 响 , 并 检 测 了 Bt 玉 米 田 土 壤 中 Bt 蛋 白 的 含 量 , 但 没 有 在 土壤 中 检 测 到 Bt 蛋 白 , 说 明 Bt 蛋 白 不 能 在 土 壤 中 持 续 存 在 , 其 在 土 壤 中 会 很 快 降 解 (Ahmadet al, 2005)。 不 同 转 Bt 基 因 抗 虫 玉 米 根 际 土 壤 中 的 杀 虫 蛋 白 含 量 和 降 解 速 度 是 不 同 的 。转 Bt 基 因 玉 米 根 际 土 壤 中 杀 虫 蛋 白 是 逐 渐 降 解 的 , 蛋 白 含 量 较 高 , 降 解 的 速 度 也 较 慢 ,含 量 较 低 , 降 解 速 度 比 较 快 。 如 研 究 表 明 Bt11 根 际 土 壤 中 残 留 的 Cry1Ab 杀 虫 蛋 白 在 玉米 收 获 后 7 个 月 时 已 检 测 不 到 ,MON810 根 际 土 壤 中 残 留 的 Cry1Ab 杀 虫 蛋 白 在 玉 米 收获 后 8 个 月 时 已 检 测 不 到 , 种 植 过 Bt11 的 土 壤 中 Cry1Ab 杀 虫 蛋 白 比 种 植 MON810 的 土壤 中 Cry1Ab 杀 虫 蛋 白 降 解 快 。 种 植 过 Bt11 和 MON810 转 基 因 抗 虫 玉 米 的 田 块 , 次 年 种植 的 春 播 农 作 物 已 经 出 土 时 , 根 际 土 壤 中 残 留 的 Cry1Ab 杀 虫 蛋 白 尚 不 能 完 全 降 解 ( 邢 珍娟 等 , 2010)。2.2 秸 秆 还 田 的 Bt 玉 米 Bt 蛋 白 在 土 壤 中 的 残 留 与 降 解另 一 方 面 , 随 着 作 物 秸 秆 还 田 在 农 业 生 产 上 的 大 面 积 应 用 , 研 究 者 更 多 关 注 Bt 作 物秸 秆 分 解 释 放 的 Bt 蛋 白 在 土 壤 中 的 降 解 情 况 及 其 残 留 时 间 。 研 究 表 明 ,Bt 玉 米 (Sims andHolden, 1996; Herman et al, 2002; Hopkins and Greorich, 2003; 张 运 红 等 , 2007) 秸 秆 还 田释 放 的 Bt 蛋 白 均 能 在 土 壤 中 快 速 降 解 , 降 解 过 程 均 呈 现 前 期 负 指 数 大 量 快 速 降 解 和 中 后期 极 少 量 稳 定 两 个 阶 段 , 但 在 较 长 时 间 内 还 可 在 土 壤 中 检 测 的 Bt 蛋 白 的 存 在 。 通 过 对191