轉基因玉米種植對土壤動物的啟迪

　　不同轉基因玉米具有抗玉米螟、抗除草劑等性狀。下面是小編搜集整理的相關內(nèi)容的論文，歡迎大家閱讀參考。

　　摘要：隨著轉基因玉米種植的推廣，我國轉基因玉米的種植面積越來越廣，由此促使土壤中的毒蛋白含量增加。而當前商業(yè)化推廣轉基因玉米時，迫切需要研究的問題是轉基因玉米是否會危害土壤動物，破壞土壤生態(tài)系統(tǒng)�；�于此，系統(tǒng)地綜述轉基因玉米種植對土壤動物的影響，為科學地評價轉基因玉米種植情況下的土壤生態(tài)系統(tǒng)安全性提供依據(jù)。

　　關鍵詞：轉基因玉米;土壤動物;跳蟲;螨類;蚯蚓

　　隨著畜牧業(yè)、工業(yè)的發(fā)展以及人口數(shù)量的增加，玉米作為世界上重要的糧食作物之一，在人們生活中發(fā)揮越來越重要的作用。轉基因玉米具有抗玉米螟、玉米根系害蟲等方面的優(yōu)點，廣泛地種植在世界各地，顯著提升了玉米的產(chǎn)量，并降低了殺蟲劑的使用量，降低化學污染，保護環(huán)境。在轉基因玉米種植范圍不斷擴大的同時，其對土壤動物的影響越來越受到人們的重視，對此研究了轉基因玉米種植對土壤動物的影響。

　　一、轉基因玉米與土壤動物概述

　　1.1轉基因玉米

　　在經(jīng)濟發(fā)展、社會進步、人口數(shù)量增多的過程中，玉米的需求量變得越來越大，傳統(tǒng)的玉米種植已經(jīng)無法滿足大量的玉米需求，為了有效提高玉米產(chǎn)量，改善玉米品質，研制出了轉基因玉米。1996年，美國批準應用轉基因玉米，這是首次種植轉基因玉米，發(fā)展至2011年，已經(jīng)有16個國家種植轉基因玉米，面積達5100萬hm2。至今，被批準商業(yè)化種植的轉基因玉米種類已經(jīng)超過40種，在玉米害蟲的防治中，轉基因玉米種植成為重要的手段。2012年，我國獲得轉基因玉米進口安全證書，13個轉基因玉米品種準予作為原料進口，與國外相比，我國轉基因玉米商品化種植發(fā)展還比較落后，但由于我國歷來重視玉米生產(chǎn)，因此轉基因玉米商業(yè)化種植在我國發(fā)展比較快。

　　1.2土壤動物

　　在土壤環(huán)境中，某些動物群會暫時或經(jīng)常棲息在此，并進行某些活動，比如蚯蚓、蜘蛛、多足類等，這就屬于土壤動物。土壤動物的數(shù)量非常多，生物量巨大，在土壤生態(tài)系統(tǒng)中有著非常重要的作用，對于土壤物質循環(huán)轉化、土壤形成及土壤轉化有著重要的促進作用。

　　二、轉基因玉米種植對土壤動物的影響

　　2.1轉基因玉米進入生態(tài)系統(tǒng)的途徑

　　在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，土壤起著基礎性的作用，農(nóng)作物生長所需的養(yǎng)分全部儲存在土壤中，而且土壤中各種養(yǎng)分都會進行一系列的生物、化學和物理轉化。轉基因玉米種植過程中，會向土壤中釋放Bt蛋白，這是一種毒蛋白，會對土壤的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生一定的影響。Bt蛋白進入土壤的途徑主要有3種：

　　1)植株殘體，目前轉基因玉米相關研究表明，Bt蛋白在整個植株任何一個部位均可表達出來，玉米收割后會有一小部分植株殘體留在田間，這時殘體就會將Bt蛋白釋放到土壤中，并在土壤中不斷累積;

　　2)根及根系分泌物，根及根系是轉基因玉米植株的重要組成部分，通過根及根系吸收土壤中的養(yǎng)分，在根系生長的過程中會向土壤中釋放分泌物，這其中就包含Bt蛋白;

　　3)花粉，轉基因玉米生長過程中，花粉同樣會表達Bt蛋白。

　　2.2轉基因玉米種植對土壤動物的影響

　　2.2.1對跳蟲的影響土壤動物類群中，跳蟲是重要的組成部分，數(shù)量眾多，在植株殘體降解和循環(huán)時，跳蟲發(fā)揮一定的作用。農(nóng)作物根系附近是跳蟲主要的活動場所，而根系分泌物中含有Bt毒蛋白，因此跳蟲經(jīng)常暴露在Bt毒蛋白下。Clark和Coats在其研究中以白符跳為對象，分別飼喂轉基因玉米葉和普通玉米葉，結果顯示，兩組白符跳的存活率及繁殖率并未受到顯著的影響。Bakonyi等在其研究中選擇了3種類型的跳蟲，同樣飼喂轉基因玉米葉片，結果顯示，F(xiàn)olsomiacandida并不喜歡食用，而Heteromurusnitidus和Sinellacoeca卻未出現(xiàn)如此反應�？傊�，轉基因玉米葉片并未對跳蟲產(chǎn)生顯著的影響，但受到試驗方法和材料的影響，還需要進行進一步的研究。

　　2.2.2對螨類的影響在土壤動物類群中，螨類的數(shù)量非常多，而且種類比較豐富。2003年，Al-Deeb等的研究指出，轉基因玉米表達Cry3B1蛋白，螨類并未受到明顯的影響。Castro等在試驗中直接將轉基因玉米花粉喂食捕食性螨，其影響并不明顯;而在改喂食Bt蛋白時，濃度不同產(chǎn)生影響也不相同，Bt濃度為0.006mg/mL，捕食性螨的繁殖率并未受到顯著影響，但濃度上升為0.018mg/mL后，繁殖率明顯下降。

　　2.2.3蚯蚓土壤生態(tài)系統(tǒng)中，有機質分解，碳氮營養(yǎng)循環(huán)，土壤形成，土壤通透性改變在蚯蚓的作用下均可得到有效的增強。通過蚯蚓的活動，可以防止土壤硬結，增強土壤肥力。Saxena在試驗中對蚯蚓受到轉基因玉米的影響進行了研究，種植40、45d抽樣調查結果顯示，轉基因玉米種植并未對蚯蚓的種類和死亡產(chǎn)生顯著影響。Maria等在人造土中養(yǎng)殖蚯蚓，并在不同生長階段的蚯蚓食物中添加轉基因玉米葉片，經(jīng)過28d的試驗之后，與喂食普通玉米葉片的蚯蚓相比，在各個方面并未呈現(xiàn)顯著差異，但需要注意，蚓繭的孵化率低于喂食普通玉米葉片的蚓繭孵化率。

　　三、結語

　　在轉基因玉米種植過程中，不同品種、不同的作物生長時期、不同的土壤類型，對土壤動物所產(chǎn)生的影響各不相同，在土壤生態(tài)系統(tǒng)安全性評價中，應結合轉基因玉米種植的具體情況來進行，從而有效地提升評價的準確性。

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