全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2012, 38(11): 2115−2121 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn
本研究由国家转基因生物新品种培育重大专项(2009ZX08011-020B)资助。
* 通讯作者(Corresponding author): 路兴波, E-mail: luxb99@sina.com, Tel: 0531-83178363
第一作者联系方式: E-mail: txy0328@163.com
Received(收稿日期): 2012-03-13; Accepted(接受日期): 2012-07-05; Published online(网络出版日期): 2012-09-10.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20120910.1309.001.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2012.02115
转 Bt基因玉米叶面微生物区系和细菌生理群多样性变化
田晓燕 1,2 赵 蕾 2 赵 辉 1,2 孙红炜 1 李 凡 1 杨淑珂 1 路兴波 1,*
1 山东省农业科学院植物保护研究所, 山东济南 250100; 2 山东师范大学生命科学学院, 山东济南 250014
摘 要: 大田栽培条件下, 以转 Bt基因玉米 Mon810及其亲本玉米 DK647作为材料, 在玉米的不同生育期, 于 2010
年和 2011年连续 2年测定玉米叶面细菌、真菌和放线菌的数量变化, 并对细菌生理群的数量和多样性进行分析。结
果表明, 虽然不同年份和生育期 2个玉米品种叶面微生物数量存在差异, 但年度间和相同的发育时期叶面微生物的数
量变化趋势一致, 由苗期开始增多, 到生育后期达到数量高峰。转 Bt 基因玉米对叶面细菌和真菌影响较大, 大部分
生育期内 Bt玉米叶面真菌和细菌数量与亲本玉米有显著差异, 而放线菌数量与亲本相比差异不显著。2010年, 苗期、
拔节期和完熟期 Bt玉米叶面细菌生理群 Shannon-Wiener群落多样性指数、Simpson优势集中性指数和均匀度指数高
于亲本玉米, 2011年除喇叭口期 Bt玉米细菌生理群的 3种群落特征参数均大于对照。
关键词: 转 Bt基因玉米; 叶面微生物; 多样性; 风险评估
Changes in Microbial Flora and Bacterial Physiological Group Diversity on
Leaf Surface of Transgenic Bt Corn
TIAN Xiao-Yan1,2, ZHAO Lei2 , ZHAO Hui1,2, SUN Hong-Wei1, LI Fan1, YANG Shu-Ke2, and LU Xing-Bo1,*
1 Institute of Plant Protection, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Jinan 250100, China; 2 College of Life Science, Shandong Normal
University, Jinan 250014, China
Abstract: In order to evaluate the effect of transgenic maize on epiphytes, the transgenic Bt maize Mon810 and its parental
non-transgenic maize were grown in field to study the quantitative changes of culturable microorganisms and the diversity of
bacterial functional groups at different growth stages in 2010 and 2011. Although there were differences in the colony-forming
unites of culturable bacteria, actinomycetes and fungi of phyllosphere between Bt maize and non-Bt maize in different growing
periods and different years, the trend of annual differences was basically consistent at the same growth period: the quantity of
microbes in seedling stage is fewest and reaches the peak in the late of growing period. Compared with the controls, transgenic Bt
maize seemed to stimulate the reproduction of phyllosphere fungi. However, no significant effect on the populations of
actinomycete was observed. Significant differences were detected for bacteria at jointing stage, trumpet stage, silking stage and
milking stage. In 2010, the Shannon-Wiener index, Simpson index and evenness index of bacteria physiological groups were
higher at seedling, jointing and full-ripe stage, but lower at trumpet stage, tasseling stage, silking stage and milk stage. In 2011,
the population characteristic parameters of the microorganisms of Bt-corn are more than the ones of non-Bt corn in the whole
growing period except trumpet stage. It may be concluded there was some difference in terms of impacts between transgenic
maize and non-transgenic maize, while the main impacts on microbial community composition were likely due to different years
and different growth periods.
Keywords: Bt corn; Epiphytes; Diversity; Risk assessment
微生物群落附着的叶面微环境域称为 “叶际
(phyllosphere)”, 生存在其上并可以定居和增殖的微
生物群体称为“叶面微生物(epiphytes)”。在陆地生态
系统中, 由叶面所构成的可供微生物生存的总面积
达 6.4亿公顷, 叶面微生物总数达到 1023个细胞, 因
此叶面微生物是一个相当巨大的生物群体[1]。
有研究证实转 Bt基因作物外源基因表达产物能
通过根系分泌物分泌到土壤中, 对根际微生物的生
2116 作 物 学 报 第 38卷
长繁殖造成一定的影响, 由于叶面上可利用的碳源
种类会影响到附生微生物的群落结构 [1], 转基因作
物对叶面微生物的影响也不容忽视。国外转基因作
物对叶面微生物的影响研究较早, 1996年, Katherine
等[2]利用传统培养法研究了转 Bt 基因马铃薯对叶面
微生物的影响, 结果表明转基因马铃薯与对照差别
很小; Lottmann 等[3]利用 PCR-DGGE指纹图谱法比
较了转 T4-溶菌酶基因马铃薯和对照植株的叶面细
菌群落, 结果表明转 T4-溶菌酶马铃薯与对照组的
叶面微生物多样性高度相似。我国学者对叶面微生
物的研究主要集中在其对植物病害的生物防治方面,
而转基因作物对叶面微生物的影响少有报道。赵廷
昌等[4]认为转基因棉花对其叶面细菌数量可能有抑
制作用, 不同品种的转基因棉花对叶面细菌的影响
不同。王元格等[5]研究发现棉花现蕾期和花铃期两
品种叶面微生物数量有极显著差异, 细菌生理群多
样性指数与常规棉相比也有一定差异。
转 Bt基因玉米在全球的大规模种植和推广对于
减少化学杀虫剂的用量和提高玉米产量起了重要作
用, 但是自从 Losey 等[6]报道了 Bt 玉米花粉能够危
害斑蝶(Danaus plexippus)幼虫之后, Bt 玉米对生态环
境的潜在不利影响引起了广泛关注, 目前国内外学者
对转 Bt 基因玉米的释放对土壤生态系统的影响[7-11]、
转 Bt基因玉米花粉对非目标昆虫的影响[12-14]、转基
因玉米基因漂移[15-16]等进行了研究, 已经取得了一
些成果, 而转 Bt 基因玉米对叶面微生物的影响还未
见报道。本试验旨在探讨转 Bt基因玉米对叶面微生
物区系及主要细菌生理类群多样性的影响, 为转基
因玉米的生态安全性评价提供理论参考和依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
供试玉米品种为孟山都公司的 Mon810 (品种为
DK647BTY 表达 CrylAb 杀虫蛋白)及其亲本玉米
DK647。
1.2 试验地概况
试验在农业部转基因植物环境安全监督检验测
试中心(济南)专用试验基地内进行, 土壤为褐土, 前
茬作物为玉米。
1.3 试验设计
试验采取随机区组设计, 设 Bt 玉米 Mon810 和
非转基因亲本玉米 DK647两个处理, 每处理 3次重
复, 小区面积为 15 m×15 m, 株距 20 cm, 行距 80 cm。
于 2010 年和 2011 年的苗期、拔节期、喇叭口期、
抽雄期、抽丝期、乳熟期和完熟期分别按照 5 点取
样法采摘充分伸展开的叶片, 取样时间为早晨且每
次取样的前两天没有降雨, 以避免和减小降雨和日
照对叶面微生物的影响[5]。试验田统一施肥和灌水,
期间不喷施任何农药, 其他管理措施同常规大田。
1.4 叶面微生物的分离培养与计数
玉米叶片用灭菌打孔器打成面积一致的小片放
入装有 100 mL灭菌水的三角瓶中, 其中的灭菌水体
积数值为叶面积数值的 1/2, 在 200转 min−1的振荡
器上振荡 30 min [5,17], 悬浮液用无菌水稀释至合适
的稀释倍数。采用稀释平板法对细菌、真菌、放线
菌和 5种功能细菌群(氨化细菌、好气固氮菌、好气
纤维分解菌、钾细菌和无机磷分解菌)混菌接种培
养。培养基参照李振高等[17]的方法进行配制。
1.5 叶面细菌生理群的多样性
叶面细菌生理群的多样性指数计算公式如下[19]:
Pi多度指数: Pi=Ni/N (Ni为第 i种的个体数, N为
群落所用物种的个体数之和)
Shannon-Wiener群落多样性指数: H = −∑Pi × ln Pi
Simpson优势集中性指数: D = 1 − ∑Pi2
Shannon均匀度指数: E= H/ln S (S为群落中的
总物种数)
1.6 数据处理
试验测得数据采用统计软件 DPS7.05 进行方差
分析, 多重比较采用 Duncan新复极差法。
2 结果与分析
2.1 田间自然条件下玉米叶围三大类微生物的
数量变化
2.1.1 叶面细菌数量变化 如图 1 所示, 2010 年
和 2011 年 Bt 玉米和亲本玉米叶面细菌数量变化趋
势一致, 且随生育期变化规律明显, 从苗期开始逐
渐增多 , 抽丝期达到高峰 , 随后开始下降 , 完熟期
数量又有所提高; 抽丝期和乳熟期 2年间细菌数量无
显著差异, 其他生育期均有极显著差异(P<0.01)。2010
年两品种叶面细菌数量互有高低, 波动较大, 其中
苗期、抽雄期、乳熟期和完熟期差异不显著, 拔节
期和抽丝期 Bt 玉米叶面细菌数量远高于亲本玉米
(P<0.01)。2011年拔节期、喇叭口期和乳熟期 Bt玉
米叶面细菌数量显著高于亲本玉米(P<0.05), 其他
期差异不显著(P>0.05)。
2.1.2 叶面放线菌数量变化 相对于细菌而言 ,
第 11期 田晓燕等: 转 Bt基因玉米叶面微生物区系和细菌生理群多样性变化 2117
放线菌数量变化比较平缓 , 且年份间差异较小(图
1)。2010年 Bt玉米叶面放线菌数量仅在苗期和完熟
期大于亲本玉米 , 其余各生育期均小于亲本玉米 ,
但整个生育期两者差异不显著(P>0.05); 2011年的前
4 个生育期 Bt 玉米叶面放线菌数量小于亲本玉米,
其中在抽雄期差异达到显著水平(P<0.05), 后期 Bt
玉米放线菌数量增加幅度大于亲本玉米, 到完熟期
Bt玉米放线菌数量已显著多于亲本玉米(P<0.05)。
2.1.3 叶面真菌数量变化 2年内 Bt玉米和亲本
玉米叶面真菌数量变化趋势有所不同, 但同一年份
不同品种变化趋势一致(图 1)。2010 年整个生育期
Bt 玉米叶面真菌数量高于亲本玉米, 其中在苗期、
抽雄期差异达到显著水平(P<0.05), 喇叭口期和抽
丝期差异达到极显著水平(P<0.01)。2011年真菌数量
波动较大, 苗期两者无显著差异, 拔节期、抽雄期、
抽丝期、乳熟期和完熟期 Bt玉米叶面真菌数量极显
著多于亲本玉米(P<0.01)。
2.2 田间自然条件下玉米叶际细菌生理群的数
量变化
如表 1所示, 2010年喇叭口期和抽雄期, Bt玉米
叶面氨化细菌数量显著多于亲本玉米(P<0.05), 乳
熟期后 Bt玉米叶面该菌数量急剧下降, 完熟期时其
数量极显著少于亲本玉米(P<0.01)。2011年 Bt玉米
氨化细菌数量在拔节期和喇叭口期极显著多于亲本
玉米(P<0.05), 乳熟期亲本玉米该菌数量远远多于
Bt玉米(P<0.01)。
好气性自生固氮菌数量随玉米生育期变化规律
明显, 从苗期开始逐渐增加, 抽丝期或乳熟期达到
数量高峰后又开始下降(表 1)。2010 年拔节期 Bt 玉
米叶面该菌数量极显著多于亲本玉米(P<0.01), 其
图 1 田间条件下玉米生育期叶围细菌、真菌和放线菌的数量变化
Fig. 1 Populations number of bacteria, fungi and actinomycete on the maize leaf surface at different growth stages in field condition
2118 作 物 学 报 第 38卷
表 1 转 Bt基因和非转 Bt基因玉米叶际细菌生理群数量的变化
Table 1 Changes in bacterial physiological groups on leaf surface of Bt corn and non-Bt corn (×104 cfu cm−2)
年份
Year
处理
Treatment
苗期
Seeding
拔节期
Jointing
喇叭口期
Trumpet
抽雄期
Tasseling
抽丝期
Silking
乳熟期
Milking
完熟期
Full-ripe
氨化细菌 Ammonifying bacteria
Bt玉米 Bt corn 0.86 bB 2.11 cC 7.20 aA 11.43 aA 14.37 aA 17.43 bB 4.48 cC 2010
非 Bt玉米 Non-Bt corn 0.58 bB 1.31 cC 6.02 bAB 8.05 bA 16.23 aA 19.72 bAB 12.33 bB
Bt玉米 Bt corn 2.02 aA 5.24 aA 4.86 cB 9.01 bAB 14.41 aA 18.18 bB 27.59 aA 2011
非 Bt玉米 Non-Bt corn 1.79 aA 3.47 bB 2.74 dC 7.73 bB 17.57 aA 32.05 aA 30.42 aA
好气性自生固氮菌 Aerobic nitrogen fixing bacteria
Bt玉米 Bt corn 0.64 bB 1.92 aA 3.47 cBC 4.65 bB 7.98 bA 9.51 bC 7.61 bB 2010
非 Bt玉米 Non-Bt corn 0.35 bB 1.04 bB 4.39 cB 6.69 bB 11.22 abA 10.80 bBC 6.83 bB
Bt玉米 Bt corn 3.34 aA 2.06 aA 7.03 aA 12.82 aA 15.80 aA 14.07 aA 13.16 aA 2011
非 Bt玉米 Non-Bt corn 3.15 aA 2.02 aA 3.08 cC 6.94 bB 12.63 abA 14.95 aA 13.69 aA
好气性纤维素分解菌 Aerobic cellulose-deco mposing bacteria
Bt玉米 Bt corn 1.00 abA 2.22 aA 7.05 aA 9.73 cB 10.22 bB 22.25 aA 16.58 bB 2010
非 Bt玉米 Non-Bt corn 0.98 abA 1.90 aA 6.64 aA 8.41 cB 18.56 aA 15.33 bB 27.50 aA
Bt玉米 Bt corn 1.04 aA 2.17 aA 4.42 bB 19.18 aA 11.47 bB 15.25 bB 20.93 bAB2011
非 Bt玉米 Non-Bt corn 0.70 bA 0.67 bB 1.50 cC 13.51 bAB 18.80 aA 22.04 aA 21.61 bAB
无机磷分解菌 Inorganic phosphorus-decomposing bacteria
Bt玉米 Bt corn 0.55 aA 1.74 aA 5.94 aA 5.64 bB 10.37 bA 11.45 aA 8.80 bB 2010
非 Bt玉米 Non-Bt corn 0.43 bAB 1.42 bB 4.91 bB 7.66 abAB 12.84 aA 9.98 abA 8.46 bB
Bt玉米 Bt corn 0.48 abA 1.08 cC 2.20 cC 9.42 aA 6.77 cB 7.05 bA 11.71 aA 2011
非 Bt玉米 Non-Bt corn 0.30 cB 0.39 dD 0.50 dD 6.28 bAB 8.10 cB 10.40 abA 9.04 bB
钾细菌 Potassium-solubilizing bacteria
Bt玉米 Bt corn 0.43 bAB 0.89 aA 6.52 aA 9.97 aA 11.21 abAB 13.82 aA 10.40 cB 2010
非 Bt玉米 Non-Bt corn 0.41 bB 0.76 bA 4.14 bB 8.27 aA 13.79 aA 13.85 aA 14.21 aA
Bt玉米 Bt corn 0.57 aA 0.44 cB 1.41 cC 10.17 aA 8.82 bB 14.68 aA 13.05 abAB2011
非 Bt玉米 Non-Bt corn 0.42 bAB 0.47 cB 2.31 cC 7.26 aA 12.26 aAB 14.92 aA 11.19 bcAB
同一生育期不同小写字母表示在 0.05水平差异显著, 不同大写字母表示在 0.01水平差异显著。
At the same growth stage, different small letters and capitals meant significant differences at 0.05 and 0.01 probability levels, respectively.
他生育期两者没有显著差异(P>0.05)。2011 年喇叭口
期和抽雄期 Bt玉米好气固氮菌数量极显著多于亲本
玉米(P<0.01), 其他生育期差异不显著(P>0.05)(表 1)。
2010年苗期、拔节期、喇叭口期和抽雄期 Bt玉
米叶面好气纤维分解菌多于亲本玉米但差异不显著
(P>0.05), 抽丝、乳熟和完熟期该菌数量波动较大,
两者间有极显著差异(P<0.01)。2011 年前 4 个生育
期 Bt玉米叶面好气纤维分解菌数量显著或极显著多
于亲本玉米, 后期少于亲本玉米, 其中抽丝期和乳
熟期差异极显著(P<0.01)。
Bt 玉米和亲本玉米生育期内叶面无机磷分解菌
数量波动较大。2010年 Bt玉米和亲本玉米叶面无机
磷分解菌数量高峰分别出现在乳熟期和抽丝期, 拔
节期和喇叭口期两者差异极显著(P<0.01)。2011 年
抽丝期和乳熟期两玉米品种叶面无机磷分解菌数量
差异不显著, 其他生育期 Bt 玉米叶面该菌数量显著
或极显著多于亲本玉米。
不同年份叶面钾细菌数量变化不大, 仅在拔节
期和喇叭口期有明显差异。2010年拔节期和喇叭口
期 Bt玉米数量显著多于亲本玉米, 到完熟期 Bt玉米
该菌数量则极显著少于亲本玉米(P<0.01)。2011 年仅
苗期和抽丝期 Bt玉米和亲本玉米叶面钾细菌数量有
显著差异(P<0.05), 其他生育期差异不明显(P>0.05)。
2.3 转 Bt 基因玉米叶际细菌功能类群的多样性
特征
对转 Bt基因玉米和常规玉米叶面细菌生理群的
多样性变化分析, 结果表明(表 2), 2010 年, 仅抽雄
期 Bt玉米叶面微生物群落的多样性指数优势集中性
指数和均匀度指数显著低于亲本玉米(P<0.05), 其
他生育期无显著差异(P>0.05)。2011 年苗期和拔节
第 11期 田晓燕等: 转 Bt基因玉米叶面微生物区系和细菌生理群多样性变化 2119
表 2 转 Bt基因和非转 Bt基因玉米叶面细菌生理群的多样性指数变化
Table 2 Changes in bacteria physiological groups diversity indices on leaf surface of Bt maize and non-Bt maize
多样性指数
Diversity
index
年份
Year
处理
Treatment
苗期
Seedling
拔节期
Jointing
喇叭口期
Trumpet
抽雄期
Tasseling
抽丝期
Silking
乳熟期
Milking
完熟期
Full-ripe
Bt玉米 Bt corn 1.55 aA 1.56 aA 1.58 aA 1.54 bA 1.59 aA 1.56 aA 1.52 abA2010
非 Bt玉米 Non-Bt corn 1.52 aA 1.55 aA 1.59 aA 1.59 aA 1.59 aA 1.57 aA 1.48 bA
Bt玉米 Bt corn 1.34 bB 1.34 bB 1.46 bB 1.54 bA 1.55 bB 1.56 aA 1.55 aA
H
2011
非 Bt玉米 Non-Bt corn 1.27 cB 1.26 cB 1.47 bB 1.53 bA 1.55 bB 1.51 bB 1.50 abA
Bt玉米 Bt corn 0.96 aA 0.97 aA 0.98 aA 0.96 bA 0.99 aA 0.97 aA 0.94 abA2010
非 Bt玉米 Non-Bt corn 0.95 aA 0.96 aA 0.99 aA 0.99 aA 0.99 aA 0.97 aA 0.92 bA
Bt玉米 Bt corn 0.84 bB 0.83 bB 0.91 bB 0.96 bA 0.97 bB 0.97 aA 0.96 aA
E
2011
非 Bt玉米 Non-Bt corn 0.79 cB 0.78 cB 0.92 bB 0.95 bA 0.95 bB 0.94 bB 0.93 abA
Bt玉米 Bt corn 0.78 aA 0.78 aA 0.79 aA 0.78 bA 0.79 aA 0.78 aA 0.76 abA2010
非 Bt玉米 Non-Bt corn 0.76 aA 0.78 aA 0.79 aA 0.79 aA 0.79 aA 0.78 aA 0.74 bA
Bt玉米 Bt corn 0.69 bB 0.69 bB 0.74 bB 0.77 bA 0.78 aA 0.78 aA 0.77 aA
D
2011
非 Bt玉米 Non-Bt corn 0.66 cB 0.65 cB 0.75 bB 0.77 bA 0.77 bA 0.76 bB 0.76 abA
H: Shannon-Wiener群落多样性指数; D: Simpson优势集中性指数; E: Shannon均匀度指数。同一生育期不同小写字母表示在 0.05
水平差异显著, 不同大写字母表示在 0.01水平差异极显著。
H: Shannon-Wiener community diversity index; D: Simpson dominant concentration index; E: Shannon evenness index. At the same
growth stage, different small letters and capitals meant significant differences at 0.05 and 0.01 probability levels, respectively.
期转 Bt玉米叶面微生物群落特征的三项参数显著高
于亲本玉米(P<0.05), 乳熟期差异达到极显著水平
(P<0.01)。
3 讨论
叶面微生物通过不稳固的、可逆的、非特异的
“联合”或“黏附”方式附着于叶表, 它们与植物长期
共存, 组成了独特的微生物群落, 形成植物-微生物
生态体系[20-21]。植物不同基因型会对叶面微生物群
落造成一定影响, 外界环境条件对叶面微生物造成
的影响也不容忽视, 因此叶面微生物的种类和数量
可能与邻近生态环境(如土壤)有明显的区别。
真菌、细菌和放线菌是生态环境中微生物群落
的主体, 其数量庞大, 能直接反应微生物群落结构
多样性变化。Bt玉米和亲本玉米叶面细菌数量最多,
波动最大, 真菌和放线菌数量相对较少且变化趋势
平稳; 转 Bt 玉米对叶面细菌和真菌影响较大, 对放
线菌影响相对较小。王元格等[5]和沈法富等[22]的研
究果表明 Bt棉和常规棉叶面和根际土壤细菌、真菌
和放线菌数量变化趋势一致, 苗期叶面微生物的数
量最少, 花铃期叶面微生物的数量达到高峰, 吐絮
期下降。本试验结果与转基因棉花研究有相似之处
但也有不同: 玉米生育期内叶面细菌、放线菌和真
菌数量变化有一定波动, 但总体趋势是随玉米生育
进程的延长数量增加, 到中后期达到数量高峰。分
析其原因可能是: 6月份试验田所在地的气候干燥炎
热 , 紫外线较强 , 加之生长初期叶面分泌物少 , 不
利于叶面微生物的生长; 中后期植株生长旺盛, 叶
面分泌物较多, 另外, 叶面湿度对附生微生物生长
具有积极的作用, 8月份正是济南的雨季, 植物体内
的无机或有机成分被雨水、露水从叶片中淋溶出来,
能更好的被微生物利用。
细菌生理群指的是具有相同或不同形态但执行
同种功能的一类细菌, 生态环境不同, 各细菌生理
群所占比例及数量也往往不同, 因此细菌生理群的
变化对其生存的生态环境具有一定的指示作用。本
试验研究发现, 从苗期到抽雄期 Bt 玉米叶面功能菌
数量多于亲本玉米, 抽丝期之后 Bt 玉米细菌生理群
数量与亲本玉米相比无明显差异或显著低于亲本玉
米; Bt 玉米对叶面好气固氮菌的影响最小, 对纤维
素分解菌和无机磷分解菌的影响较大。此结果与 Bt
玉米的种植对根际细菌生理群的影响有所不同, 王
敏等[10]研究结果表明, 绝大多数生育期内 Bt玉米对
根际主要细菌生理群数量没有显著影响 , 仅对好
气固氮菌的影响较大, 其中有 5个生育期两者有显著
差异。
表 1 数据显示, Bt 玉米和亲本玉米叶面微生物
的 3 种群落特征参数在喇叭口期、抽雄、抽丝和乳
熟期较大, 初期和末期较低, 说明在营养生长后期
和生殖生长期叶面微生物群落结构丰富稳定, 末期
2120 作 物 学 报 第 38卷
叶面老化导致分泌物量降低, 引起微生物群落的萎
缩衰退。Baumgalte 等[23]对大面积种植的转 Bt 玉米
根际土壤细菌群落多样性进行研究, 认为外源基因
在整个生育期对细菌群落多样性产生的影响与环境
因素相比是微不足道的。本试验 2 年数据显示, 同
年份比较, Bt 玉米和亲本玉米叶面微生物群落多样
性指数、均匀度指数和优势集中性指数在绝大多数
生育期内没有显著差异, 年份间群落特征参数在大
多数生育期有极显著差异。
4 结论
本试验表明, 整个生育期内 Bt 玉米没有持续显
著增加或降低叶面微生物的数量, 对叶面微生物群
落的 3种特征参数也没有持续影响, 相对于不同玉米
基因型, 年份差异对微生物群落结构的影响更大。
本试验虽在田间条件下进行, 但与生产实际也有一
定的差异, 农药、害虫等因素对叶面微生物的影响
尚需综合、深入研究。
References
[1] Shi W(施雯), Zhang H-B(张汉波). Characteristics of phyl-
losphere and epiphytes. Microbiology (微生物学通报), 2007,
34(4): 761–764 (in Chinese with English abstract)
[2] Katherine K, Donegan K K, Deborah L. Microbial population,
fungal species diversity and plant pathogen levels in field plots of
potato plants expressing the Bacillus thuringiensis var. tenebri-
onis endotoxin. Transgenic Res, 1996, 5: 25–35
[3] Lottmann J, Heuer H, Smalla K. Influence of transgenic T4 ly-
sozyme producing potato plants on potentially beneficial plant
associated bacteria. FEMS Microbiol Ecol, 1999, 29: 365–377
[4] Zhao T-C(赵廷昌), Sun F-Z(孙福在), Zhang Y-J(张永军), Hong
Y-M(洪玉梅), Liu P(刘鹏), Xie Y-J(谢扬军), Huang C(黄翅).
Preliminary study on bacterial population fluctuation of leaf sur-
face of transgenic cotton. In: Proceedings of Annual Conference
of the Chinese Society of Plant Pathology in 2004 (中国植物病
理学会 2004 年学术年会论文集), 2004. pp 155–158 (in Chi-
nese)
[5] Wang Y-G(王元格), Tan M-Y(谭茂玉), Li J-E(李金娥), Xie
X-E(谢庆恩), Fan Z-X(范作晓), Shen F-F(沈法富). Changes in
diversity of culturable microorganisms on leaf surface of trans-
genic Bt cotton. Chin J Appl Ecol (应用生态学报), 2007, 18(3):
549–553 (in Chinese with English abstract)
[6] Losey G E, Raynor L S, Cater M E. Transgenic pollen harms
monarch larvae. Nature, 1999, 399: 214
[7] Sun C-X(孙彩霞), Wu Z-J(武志杰), Chen L-J(陈利军). Ad-
vances in the eco-safety researches of transgenic Bt maize. Acta
Ecol Sin (生态学报), 2004, 24(4): 798–805 (in Chinese with
English abstract)
[8] Saxena D, Stotzky G. Bacillus thuringiensis toxin released from
root exudates and biomass of Bt corn has no apparent effect on
earthworms, nematodes, protozoa, bacteria and fungi in soil. Soil
Biol Biochem, 2001, 33: 1225–1230
[9] Watrud L S, Seidlet R J. Nontarget ecological effects of plants,
microbial, and chemical introductions to terrestrial systems. In:
Soil Chemistry and Ecosystem Health, Special Publication 52,
1998. pp 313–340
[10] Wang M(王敏), Sun H-W(孙红炜), Wu H-B(武海斌), Yang
C-L(杨崇良), Li B-D(李宝笃), Lu X-B(路兴波). Quantity of
culturable microorganisms and diversity of bacterial physiologi-
cal groups in transgenic Bt corn rhizosphere. Chin J Ecol (生态学
杂志), 2010, 29(3): 511–516 (in Chinese with English abstract)
[11] Tapp H, Callaghan M, Stotzky G. Adsorption and binding of the
insecticidal proteins form Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki
and subsp. tenebrionis on clay. Soil Biol Biochem, 1994, 25:
663–679
[12] Diane E S H, Galen P D, Richard L H, Heather R M, Mark K S,
Robyn R, Laura C H J, John E L, John J O, Les L. Assessing the
impact of Cry1Ab-expressing corn pollen on monarch butterfly
larvae in field studies. Proc Natl Acad Sci USA, 2001, 98:
11931–11936
[13] Zangerl A R, McKenna D, Wraight C L, Carroll M, Ficarello P,
Warner R, Berenbaum M R. Effects of exposure to event 176 Ba-
cillus thuringiensis corn pollen on monarch and black swallowtail
caterpillars under field conditions. Proc Natl Acad Sci USA, 2001,
98: 11908–11912
[14] Li L-L(李丽莉), Wang Z-Y(王振营), He K-L(何康来), Bai
S-X(白树雄), Hua L(花蕾). Effects of transgenic corn expressing
Bacillus thuringiensis cry1Ab toxin on population increase of
Rhopalosiphum maidis Fitch. Chin J Appl Ecol (应用生态学报),
2007, 18(5): 1077–1080 (in Chinese with English abstract)
[15] Lu X-B(路兴波), Sun H-W(孙红炜), Yang C-L(杨崇良), Liu
K-Q(刘开启), Shang Y-F(尚佑芬), Zhao J-H(赵玖华). Gene flow
of transgenic corn to cultivated relatives in China. Acta Ecol Sin
(生态学报), 2005, 25(9): 2450–2453 (in Chinese with English
abstract)
[16] Di H(邸宏), Liu Z-J(刘昭军). Gene flow of Bar transgenic maize
(Zea mays L.). Chin Agric Sci Bull (中国农学通报), 2008,
24(12): 111–113 (in Chinese with English abstract)
[17] Zhou Y(周育), Qiao X-T(乔雄梧), Wang J(王静), Cui Z-L(崔中
利), Li S-P(李顺鹏). Extraction methods of microorganisms from
phyllosphere. Bull Bot Res (植物研究), 2006, 26(2): 233–237 (in
Chinese with English abstract)
[18] Li Z-G(李振高), Luo Y-M(骆永明), Teng Y(滕应). Research
Methods for Soil and Environmental Microbiology (土壤与环境
微生物研究法). Beijing: Science Press, 2008. pp 52–61 (in Chi-
nese)
[19] Magurran A E. Ecological Diversity and Its Measurement. New
Jersey: Princeton University Press, 1988. pp 86–97
[20] Guo H(国辉), Mao Z-Q(毛志泉), Liu X-L(刘训理). Research
progress of interaction between plant and microorganism. Chin
第 11期 田晓燕等: 转 Bt基因玉米叶面微生物区系和细菌生理群多样性变化 2121
Agric Sci Bull (中国农学通报), 2011, 27(9): 28–33 (in Chinese
with English abstract)
[21] Cui Y-S(崔永三), Zhao B-G(赵博光), Liu Y-P(刘云鹏). Advance
in the study on the plant phyllosphere bacteria. For Pest Dis (中国
森林病虫), 2007, 26(3): 26–29 (in Chinese with English abstract)
[22] Shen F-F(沈法富 ), Han X-L(韩秀兰 ), Fan S-L(范术丽 ).
Changes in microbial flora and bacterial physiological group di-
versity in rhizosphere soil of transgenic Bt cotton. Acta Ecol Sin
(生态学报), 2004, 24(3): 432–437 (in Chinese with English ab-
stract)
[23] Baumgarte S, Tebbe C C. Field studies on the environmental fate
of the Cry1Ab Bt-toxin produced by transgenic maize (MON810)
and its effect on the bacterial communities in the maize rhizos-
phere. Mol Ecol, 2005, 14: 2539–2551
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
欢迎订阅 2013年《中国食物与营养》
中国科技核心期刊 中国农业核心期刊
《中国食物与营养》创办于 1995 年, 由农业部主管, 中国农业科学院、国家食物与营养咨询委员会主
办的食物与营养领域相结合的综合性月刊, 国内外公开发行。
办刊宗旨: 立足于农业、食物、营养领域的结合, 报道国家在食物与营养相关领域的方针、政策、法规、
标准等; 刊登食物生产、食物消费、食品工业、食物营养等方面的发展动态和科技成果; 普及宣传营养保健、
膳食指南等方面的知识等。
主要栏目: 专题论坛、食物安全、资源与生产、食品工业、消费与流通、新技术新产品、营养与保健、
膳食营养调查等。
《中国食物与营养》由北京报刊发行局发行, 邮发代号为 82-597。本刊为月刊, 每期定价 15 元, 全年
180元。也可直接汇款到编辑部订阅(免邮寄费)。
地址: 北京市海淀区中关村南大街 12号《中国食物与营养》编辑部(邮编: 100081)
电话: 010-82109761 传真: 010-82106285
网址: http://www.sfncc.org.cn E-mail: foodandn@263.net