（生态学专业论文）rrs对根际土壤aob与aoa群落多样性的影响.pdf

l j q 目录 f y 删脚1 删7 删8 删7 姗舢1 删7 6 目录 中文摘要一i 英文摘要i 1 前言1 1 1 研究目的与意义。l 1 2 国内外研究进展2 1 2 1 转基因作物概况2 1 2 2 根际土壤5 1 2 3 土壤微生物群落。5 1 2 4 土壤微生物多样性。6 1 2 5 土壤生态系统中功能性微生物。8 1 2 6 转基因作物对土壤生态系统的影响1 0 1 2 7 土壤微生物群落多样性分析的分子生态学技术1 2 1 3 课题项目来源1 5 2 材料与方法：1 6 2 1 研究区域概况1 6 2 2 试验材料1 6 2 3 试验设计路线1 7 2 4 试验方法18 2 。4 1d n a 提取与纯化1 8 2 4 2p c r 扩增。：1 8 2 4 3d g g e 1 9 2 4 4d g g e 图谱分析1 9 2 4 5d g g e 条带的回收与测序1 9 2 4 6 发育树分析2 0 3 结果与分析。2 1 3 1d n a 提取2 l 3 2d n a 纯化2 l 3 3p c r 图谱2 2 3 3 1 氨氧化细菌的p c r 图谱2 2 3 3 2 氨氧化古菌的p c r 图谱2 3 3 4r r s 对根际土壤氨氧化细菌( a o b ) 群落多样性的影响2 3 3 4 1d g g e 图谱分析2 3 3 4 2 测序分析与发育树分析2 9 3 5r r s 对根际土壤氨氧化古菌( a o a ) 群落多样性的影响3 2 3 5 1d g g e 图谱分析3 2 3 5 2 测序分析与发育树分析3 8 。，oi ， 东北农业大学理学硕士学位论文 4 讨论4 l 4 1 转基因作物对土壤微生物多样性的影响4 l 4 2 转基因作物对功能性微生物( a o b 和a o a ) 群落结构的影响4 2 4 3d g g e 与a m o a 基因测序4 3 4 4 发育树构建中的问题4 3 5 结论4 5 5 1r r s 对根际土壤a o b 群落多样性的影响4 5 5 2r r s 对根际土壤a o a 群落多样性的影响4 5 致谢。4 6 参考文献。4 7 攻读硕士学位期间发表的学术论文5 7 c o n t e n t s jmm 毫! ! 鼍 c o n t e m s c h i n e s ea b s t r a c t i e n g l i s ha b s t r a c t i 1i n t r o d u c t i o n 1 1 1p u r p o s ea n ds i g n i f i c a n c y 1 1 2o v e m e a l sa n dd o m e s t i ca d v a n c e sa n ds t a t u sq u oo f t h es e a r c h 2 1 2 1s u m m a r yo f t r a n s g e n i cm o d i f i e dc r o p s 2 1 2 2r h i z o s p h e r i cs o i l s 5 1 2 3c o m m u n i t i e so f s o i lm i c r o o r g a n i s m s 5 1 2 4d i v e r s i t yo f s o i lm i c r o o r g a n i s m s 6 1 2 5f u n c t i o n a lm i c r o o r g a n i s m si ns o i le c o s y s t e m 8 1 2 6e f f e c t so f g e n e t i c a l l ym o d i f i e dc r o p so nt h es o i le c o s y s t e m 1 0 1 2 7m o l e c u l a re c o l o g yt e c h n i q u e sf o rt h es t u d yo f d i v e r s i t i e so f s o i lm i c r o o r g a n i s m s 1 2 1 3s o u s eo f t h ep r o j e c t 1 5 2m a t e r i a l sa n dm e t h o d s 1 6 2 1r e g i o n a lg e n e r a ls i t u a t i o n ；1 6 2 2m a t e r i a l s 1 6 2 3t e c h n i c a lr o u t e 1 7 2 4m e t h o d s 1 8 2 4 1d n ae x t r a c t i o na n dp u r i f i c a t i o n 1 8 2 4 2p c r 。1 8 2 4 3d g g e j 。：j 1 9 2 4 4a n a l y s i so f t h ed g g e p r o f i l e 1 9 2 4 5i s o l a t i o na n ds e q u e n c i n go f d g g eb a n d s 。1 9 2 4 6p h y l o g e n e t i ca n a l y s i s 2 0 3r e s u l t sa n da n a l y s i s 2 1 3 1i ) n ae x t r a c t i o n 。2 1 3 2d n a p u r i f i c a t i o n 2 1 3 3p c rf i n g e r p r i n t i n g 2 2 3 3 1p c rf i n g e r p r i n t i n go f a o b 2 2 3 3 2p c r f i n g e r p r i n t i n go f a o a 2 3 3 4e f - f e c t so f r r so nt h ed i v e r s i t yo f a o bi nr h i z o p h e r es o i l 2 3 3 4 1a n a l y s i so f t h ed g g e p r o f i l e 2 3 3 4 2s e q u e n c i n ga n dp h y l o g e n e t i ca n a l y s i s 2 9 3 5e 虢c t so f r r so nt h ed i v e r s i t yo f a o ai nr h i z o p h e r es o i l 3 2 3 5 1a n a l y s i so f t h ed g g e p r o f i l e 3 2 3 。5 2s e q u e n c i n ga n dp h y l o g e n e t i ca n a l y s i s 3 8 4d i s c u s s i o n 4 1 噜 ， ，i i c o n t e n t s 4 1e f f e c t so f g m co nd i v e r s i t i e so f s o i lm i c r o o r g a n i s m s 4 1 4 2e f f e c t so f g m co nt h ec o m m u n i t ys t r u c t u r eo f f u n c t i o n a lm i c r o o r g a n i s m s 4 2 4 3d g g ea n dd n a s e q u e n c i n gt a r g e t i n ga m o ag e n e 4 3 4 4q u e s t i o n so fp h y l o g e n e t i ea n a l y s i s ：4 3 5c o n c l u s i o n s 4 5 5 1e f f e c t so f r r so nt h ed i v e r s i t yo f a o bi nr h i z o p h e r es o i l 。4 5 5 2e f f e c t so f r r so nt h ed i v e r s i t yo f a o ai nr h i z o p h e r es o i l 。4 5 a c k n o w l e d g m e n t s 4 6 r e f e r e n c e 4 7 p u b l i s h e da r t i c l e sd u r i n gs p e c i a l i z i n gt h ed e g r e eo fm a s t e r 5 7 i _ k 研究生学位论文独创声明和使用授权书 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含 其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得 注! 翅遗直墓丝益要挂别虚明数：查拦亘窒2 或其他教育机构的学位或 证书使用过的材料。与我- - n i 作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文 中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：彳宗于是与日期。细年占月& 7 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，学校有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借 阅。本人授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文 在解密后适用本授权书) 学位论文作者虢擒于岛 导师签 日期：衣d 勿年歹月矗7 日 、 日期：如l c 7 年j 月2 占日 ， # j 0 、_j q 匕 摘要 摘要 抗草甘膦转基因大豆( r o u n d u pr e a d ys o y b e a n 简称r r s ) 是美国孟山都公司通过转 基因技术培育而成的转基因作物新品种，其释放到农田后的风险与安全性备受国内外关注。 本论文以r r s 、亲本( r r s s ) 、栽培大豆( d - 4 6 ) 和野生大豆( w 二s ) 四种不同基因 型大豆为实验材料，进行对比分析。试验采用p c r o d g g e 结合a m o a 基因测序的方法，研 究转基因大豆对根际土壤中与氮素转化有关的功能性菌类氨氧化细菌( a o b ) 和氨氧化 古菌( a o a ) 群落多样性的影响。 对氨氧化细菌( a o b ) 群落研究结论如下：r r s 根际土壤氨氧化细菌( a o b ) 的多样 性指数( d s h ) 及均匀度指数( j s h ) 均要低于其亲本r r s s 、w - s 与d 4 6 ；主成分分析显示， r r s 与其他基因型大豆根际土壤氨氧化细菌群落结构差异较大，尤其与亲本r r s s 有很大 差异；a m o a 基因测序与系统发育树的构建进一步证实了不同基因型大豆根际土壤的氨氧 化细菌群落中，大多数属于c l u s t e r3 a ，c l u s t e r9 和c l u s t e rl 类群，其中n i t r o s o s p i r a 类氨 氧化细菌( n i t r o s o s p i r a 1 i k ea o b ) 是不同基因型大豆根际土壤中a o b 优势类群。另外， 有一部分已检测的a o b 在文献中并无记录和归类，这其中包括r r s 的特有条带1 0 。r r s 的种植抑制了根际土壤中氨氧化细菌某些类群的生长( 如条带l 、8 、1 2 、2 0 所代表的a o b 类群) ，同时也促进了某些类群的生长( 如条带1 0 和1 9 所代表的a o b 类群) 。研究结果 表明在一定程度上r r s 的种植减少了根际土壤中氨氧化细菌群落的多样性，改变了氨氧化 细菌群落的结构，并且影响了某些氨氧化细菌类群的生长与分布。 对氨氧化古菌( a o a ) 群落研究结论如下：r r s 根际土壤氨氧化古菌( a o a ) 的多样 性指数( d s h ) 和均匀度指数矗) 与其亲本( r r s s ) 及其他基因型大豆相比差异均不显著； 主成分分析结果显示r r s 与其他品种大豆( w - s 和d 4 6 ) 根际土壤氨氧化古菌群落结构 差异较大，但与亲本( r r s s ) 差异不明显；a m o a 基因测序与系统发育树的构建证实了不 同基因型大豆根际土壤中的a o a 一部分属于已有文献中记录的土壤a o a 类群 ( s o i l s e d i m e n t ) ，一部分在现有文献中没有记录( s o i l ) ，但这其中没有a o a 属于水生环境 ( w a t e r ) 或海洋底泥( s e d i m e n t ) 中的a o a 类群，此外，不同基因型大豆根际土壤样品中的 a o a 主要属于a m o a 基因的c l u s t e r6 、c l u s t e r7 和c l u s t e r8 ，其中c l u s t e r6 类群的a o a 是不同基因型大豆根际土壤中a o a 优势类群。另外，有众多已检测的a o a 在文献中并无 记录和归类，这其中包括r r s 的缺失条带1 、2 0 及2 5 和特有条带3 。试验证明了r r s 的 种植可能抑制了根际土壤中氨氧化古菌某些类群的生长( 如条带l 、2 0 和2 5 所代表的a o a 类群) ，同时也促进了某些类群的生长( 如条带3 所代表的a o a 类群) 。这些研究结果表 明r r s 的种植对根际土壤中氨氧化古菌群落的多样性没有影响或只有微小影响，同时对氨 氧化古菌群落的结构也只产生较弱的影响，但影响了某些氨氧化古菌类群的生长与分布。 关键词抗草甘膦转基因大豆( r r s ) ；根际土壤；氨氧化细菌( a o b ) ；氨氧化古菌( a o a ) p c r d g g e ；a m o a 基因；群落多样性 、l jj a b s t r a c t e f f e c t so fr r so nt h ed i v e r s i t yo fa o ba n da o ai n r h i z o s p h e r i cs o i l s a b s t r a c t r o u n d u pr e a d ys o y b e a n ( r r s ) 【g l y c i n em a x ( l ) m e r r 】w a so n eo f g e n e t i c a l l ym o d i f i e d c r o p sa n dp r o d u c e db y t h em o n s a n t oc o m p a n yi nt h eu n i t e ds t a t e s 。t h er e l e a s eo fg m p l a n t st o a g r i c u l t u r a le c o s y s t e m sh a sr a i s e dan u m b e ro fq u e s t i o n s ，i n c l u d i n gt h ee c o l o g i c a li m p a c to f t h e s ep l a n t so ns o i l e c o s y s t e m s r e c e n t l y , t h ei m p a c to fg mc r o p so nc o m m u n i t i e so f m i c r o o r g a n i s m s ，m i c r o b e m e d i a t e dp r o c e s s e sa n df u n c t i o n si ns o i le c o s y s t e mw a sb e c o m i n g m o r ea n dm o r ec o n c e r n e di nt h ew o r l d a sm a t e r i a l so f t h ee x p e r i m e n t ，f o u rg e n o t y p e s s o y b e a ni n c l u d i n gr r s ，t h ep a r e n to f i u 峪 ( r r s - s ) ，t h ec u l t i v a t e ds o y b g a l lv a r i e t yd o n g n o n g4 6 ( d - 4 6 ) a n dt h e 。w i l ds o y b e a n ( w - s ) w e r e c o m p a r e di nt h es t u d y t h ee x p e r i m e n tw e r ec o n d u c t e di nt h i ss t u d yi no r d e rt oi n v e s t i g a t e e f f e c t so fr o u n d u pr e a d ys o y b e a n ( r r s ) o nt h ed i v e r s i t yo fa m m o n i a - o x i d i z i n gb a c t e r i a ( a o b ) a n da m m o n i a - o x i d i z i n ga r c h a e a ( a o a ) i nr h i z o s p h e r i cs o i l su s i n gm o l e c u l a rt e c h n i q u e s p o l y m e r a s ec h a i nr e a c t i o n - d e n a t u r i n gg r a d i e n tg e le l e c t r o p h o r e s i s ( p c r - d g g e ) a n dd n a s e q u e n c i n gt a r g e t i n ga m m o n i am o n o o x y g e n a s e ( a m o a ) g e n e t h ec o n c l u s i o na b o u te f f e c t so fr r so na o bc o m m u n i t i e si nt h es t u d y ：t h ed i v e r s i t y a n a l y s i si n d i c a t e dt h a ts h a n n o n - w i e n e rd i v e r s i t yi n d e x e s ( d s h ) a n de v e n n e s si n d e x e s ( j s h ) r e l a t e dt oa m m o n i a - o x i d i z i n gb a c t e r i a ( a o b ) i nr r sr h i z o s p h e r i cs o i l sw e r ea l ll o w e rt h a n t h o s eo fn e a r - i s o g e n i cc o u n t e r p a r t s ( r r s - s ) ，w - sa n dd - 4 6 ；t h ep r i n c i p a lc o m p o n e n ta n a l y s i s d e m o n s t r a t e dt h a tt h ec o m p o s i t i o n so fa m m o n i ao x i d i z i n gb a c t e r i a lc o m m u n i t i e si nr r s r h i z o s p h e r i cs o i l sw e r ed i f f e r e n tf r o mt h o s eo fi t sp a r e n tr r s sa n do t h e rs o y b e a n s ( d - 4 6a n d w - s ) ；s e q u e n c i n go fd g g eb a n d sa n dp h y l o g e n e t i ea n a l y s i sr e v e a l e dt h a tn i t r o s o s p i r a - l i k e a o bw e r et h em o s td o m i n a n ta o b i n h a b i t i n gi nt h er h i z o s p h e r i cs o i l so fd i f f e r e n tg e n o t y p e s s o y b e a n s ，t h ea m o as e q u e n c e sa s s o c i a t e dw i t ht h es o i ls a m p l e sm o s t l yg r o u p e dw i t h i nt h ea m o a c l u s t e r3 a , c l u s t e r9a n dc l u s t e r1 ，r r sp r o m o t e ds o m eg r o u p so fa m m o n i ao x i d i z i n gb a c t e r i a l c o m m u n i t i e s ，s u c ha sg r o u p sr e p r e s e n t e db yb a n d s1 0a n d1 9 ，h o w e v e r ，i n h i b i t e dt h eo t h e r g r o u p s ，s u c ha sg r o u p sr e p r e s e n t e db yb a n dl ，8 ，1 2a n d2 0 o u rr e s u l t si n d i c a t e dt h a tr r s r e d u c e dt h ed i v e r s i t yo fa o b ，c h a n g e da m m o n i a - o x i d i z i n gb a c t e r i a lc o m m u n i t ys t r u c t u r ea n d a f f e c t e dt h eg r o w t ha n dd i s t r i b u t i o no fs o m eg r o u p so f a o bi nr h i z o s p h e r i cs o i lt os o m ee x t e n t t h ec o n c l u s i o na b o u te f f e c t so fr r so na o ac o m m u n i t i e si nt h es t u d y ：t h ed i v e r s i t y a n a l y s i si n d i c a t e dt h a ts h a n n o n - w i e n e rd i v e r s i t yi n d e x e s ( d s h ) a n de v e n n e s si n d e x e s ( j s h ) v 巳 东北农业大学理学硕士学位论文 r e l a t e dt oa m m o n i a - o x i d i z i n ga r c h a e a ( a o a ) i nr r s r h i z o s p h e d cs o i l sw e r es i m i l a rt ot h o s eo f n e a r - i s o g e n i cc o u n t e r p a r t s ( r r s s ) ，w - sa n dd - 4 6 ，a n dt h ed i f f e r e n c ew a sn o ts i g n i f i c a n t a m o n gt h e m ；t h ep r i n c i p a lc o m p o n e n ta n a l y s i sd e m o n s t r a t e dt h a tt h ec o m p o s i t i o n so fa m m o m a o x i d i z i n ga r c h a e a lc o m m u n i t i e si nr r sr h i z o s p h e r i cs o i l sw e r ed i f f e r e n tf r o mt h o s eo ft h eo t h e r s o y b e a n s ( d - 4 6a n dw - s ) ，b u tn o ts i g n i f i c a n t l yd i f f e r e n tf r o mi t sp a r e n tr r s - s ；a o aa m o a g e n es e q u e n c i n go fd g g eb a n d sa n dp h y l o g e n e t i ca n a l y s i sr e v e a l e dt h a tp a r t so fa o a i nt h e r h i z o s p h e r i cs o i l so fd i f f e r e n tg e n o t y p e s s o y b e a n sb e l o n g e dt oc l u s t e mw h i c hh a dp r e s e n t e di n t h ep r e s e n tr e f e r e n c e si nt h es o i l s ，o t h e r sb e l o n g e dt ou n k n o w nc l u s t e r so rg r o u p si n t h ep r e s e n t r e f e f e n c e s ，b u tn o n eo fa o ai d e n t i f i e db e l o n g e dt ow a t e r - l i k ea o ao rs e d i m e n t - l i k ea o a i n a d d i t i o n , t h ea o aa m o as e q u e n c e sa s s o c i a t e dw i t ht h es o i ls a m p l e sm o s t l yg r o u p e dw i t h i nt h e a m o ac l u s t e r6 ，c l u s t e r7a n dc l u s t e r8 ，a n dc l u s t e r6a o aw e r et h em o s td o m i n a n ta o a i n h a b i t i n gi nt h er h i z o s p h e r i cs o i l so fd i f f e r e n tg e n o t y p e s s o y b e a n s r r sp r o m o t e ds o m eg r o u p s o fa m m o n i ao x i d i z i n ga r c h a e a lc o m m u n i t i e s ，s u c h 嬲g r o u p sr e p r e s e n t e db yb a n d s3 ，h o w e v e r , i n h i b i t e dt h eo t h e rg r o u p s ，s u c ha sg r o u p sr e p r e s e n t e db yb a n d1 ，2 0a n d2 5 o u rr e s u l t s i n d i c a t e dt h a tr r sd i d n ta f f e c tt h ed i v e r s 时o fa o ao rt h e r ew e r eo n l yas m a l l e ri m p a c to nt h e d i v e r s i t ya n dt h ec o m m u n i t ys t r u c t u r eo fa o a ，b u tr r sa f f e c t e dt h eg r o w t ha n dd i s t r i b u t i o no f s o m eg r o u p so f a o ai nr h i z o s p h e r i cs o i l st os o m ee ) ( t e n t k e yw o r d sr o u n d u pr e a d ys o y b e a n ( r r s ) ；r h i z o s p h e r i cs o i l s ；a m m o n i a - o x i d i z i n g b a c t e r i a ( a o b ) ；a m m o n i a - o x i d i z i n ga r c h a e a ( a o a ) ；p c r - d g g e ；a m o a ；d i v e r s i t y c a n d i d a t e ：x ug u a n g h u i s p e c i a l i t y ：e c o l o g y s u p e r v i s o r ：p r o f w a n gh o n g y a n 前言 1 前言 抗草甘膦转基因大豆由美国孟山都公司于1 9 9 4 年推出，商品名为r o u n d u pr e a d y s o y b e a n ( 简称r r s ) 。r r s 是通过农杆菌介导方法，将矮牵牛t i 质粒( c a m y ) 中3 5 s 启动 子控制e p s p s 基因导入到大豆植株，进而培育成抗草甘膦转基因大豆的新品种( 苏少泉， 2 0 0 2 ) 。r r s 商业种植始于1 9 9 6 年，种植面积由最初的5 0 万公顷猛增到2 0 0 9 年的6 9 2 0 万 公顷，占全球转基因作物的5 2 ( c l i v ej a m e s ，2 0 1 0 ) 。据统计，2 0 0 7 年我国进口大豆达到 3 4 0 0 万吨，其中绝大部分是转基因大豆，已经成为转基因大豆进口大国。 随着转基因作物种植面积的逐年扩大以及给人们带来一系列的商业利益的同时，也带来 了一些负面的影响，其中以转基因农作物的安全性问题最为突出。如转基因作物及其产品中 有无毒性或过敏源，转基因植物的生存竞争性，变成杂草或超级杂草的可能性，花粉传播基 因漂移的可能性，转基因作物对非靶生物和生态环境的影响等。理论上讲，转基因生物已经 突破了传统的界、门概念，具有普通物种不具备的优势特征，若释放到环境有可能改变物种 间的竞争关系，破坏原有的自然生态平衡，导致生物多样性的丧失。另外转基因作物的根系 分泌物对土壤微生态的影响也越来越引起学者的重视。随着转基因作物商品化进程的加快， 转基因作物的风险评价倍受人们的关注( w o l f e n b a r g e re ta 1 ，2 0 0 0 ) 。 1 1 研究目的与意义 我国东北地区是大豆的原产地和多样性集中地，有占全球9 0 以上的6 0 0 0 多份野生大豆 资源。黑龙江省是大豆主产区，面积占全国大豆种植面积的1 3 ，而且有丰富的野生大豆资源。 美国等国转基因大豆的大举进入中国市场、改革开放后的大豆科研资源的不断引进、国内正 在研究的转基因大豆也有进入田问的可能性。在对抗草甘膦转基因大豆( 1 汛s ) 等转基因作 物对生态系统安全性不十分明确的情况下，中国农科院作物品种资源所常汝镇和东北农业大 学大豆研究所周波提出慎重种植转基因大豆以防基因污染是十分必要的( 周波等，2 0 0 6 ) 。 转基因作物在农田土壤中大面积种植后，与土壤中微生物区系相互作用，有可能对土壤 微生物的种类、数量、多样性以及特定功能表达施加影响。然而当前众多研究主要集中在b t 转基因作物、抗病毒转基因作物、抗病原菌转基因作物以及它们释放后所表达的毒蛋白对土 壤生态系统的影响。至于耐除草剂转基因作物( 如抗草甘膦转基因大豆) ，许多研究者认为 其转入的基因片段是非毒性的，不表达毒蛋白的，对非目标生物并没有直接毒性作用( i s i l ( 酊 a ，2 0 0 8 ) ，而它们对土壤环境的影响来源于农业措施的改变( 如草甘膦的施用) ( s i c i l i a n oe t a 1 ，1 9 9 9 ；d u n f i e l de t a l ，2 0 0 4 ) 。所以，目前国内外对抗草甘膦转基因大豆等耐除草剂作物的 安全性研究主要集中在施用草甘膦后，草甘膦对土壤生态系统的影响以及由此引发的间接影 响，而很少有关于耐除草剂转基因作物本身对土壤生态系统影响的资料见报道。 本研究以我国大量进口的美国抗草甘膦转基因大豆( r r s ) 为主要试验材料，在大豆主 产区黑龙江省黑土带大面积种植大豆的特定生态条件下，开展r r s 对土壤生态系统影响的研 东北农业大学理学硕士学位论文 究，着重研究种植r r s 对土壤微生物敏感区系的影响。试验采用p c r - d g g e 结合a m o a 基 因测序的方法，对种植抗草甘膦转基因大豆( r r s ) 的土壤进行研究，重点研究r r s 对根际 土壤中与氮素转化有密切关系的氨氧化细菌( a o b ) 和氨氧化古菌( a o a ) 群落多样性及其群 落组分中特定类群的影响，进而探讨r r s 的大面积种植可能对土壤生态系统中特定功能微生 物群落结构的影响。最终明确r r s 对土壤生态系统氮素转化的间接影响。 该项研究结果，将为我国转基因大豆及其产品的研制和生产的安全利用，对大豆发源地 生态系统特别是对大豆资源的保护提供重要的理论依据：为黑土区建立转基因作物土壤生态 安全评价技术体系和监测提供基础研究资料，促进转基因工程的安全顺利发展。 1 2 国内外研究进展 1 2 1 转基因作物概况 1 2 1 1 转基因作物 所谓转基因作物，是指利用先进生物科学技术并采用基因工程手段，将功能性外源基因 在体外进行酶切和连接，构成重组d n a 分子，然后导入受体( 作物细胞) ，使新的基因在受体 内连接、整合、表达，并通过无性或有性增殖过程，将外源基因及相关功能特性遗传给后代， 由此获得的基因改良作物称为转基因作物( g e n e t i c a l l ym o d i f i e dc r o p s ，g m c ) ( 黄先群等， 2 0 0 5 ) 。 1 2 1 2 转基因作物的类型与面积 自从2 0 世纪7 0 年代重组d n a 技术建立并在1 9 8 3 年首次获得转基因植物以来，转基因作物 的开发和应用得到了突飞猛进的发展。据国际农业生物应用研究机构( s a a a ) 报道，自从1 9 9 6 年转基因作物首次商业化种植以来，全球转基因作物的种植面积每年都以两位数的速度快速 增长，1 9 9 6 年全球转基因作物的种植面积为1 7 0 万公顷，2 0 0 6 年全球转基因作物的种植面积首 次突破1 亿公顷大关，