转Bt基因作物释放杀虫晶体蛋白对土壤生态安全的.PDFVIP

遗 HEREDITAS(Beijing)2011年5月 ISSN0253—9772 WWW．chinagene．ca 综 述 DoI：10．3724／SP．J．1005．2011．00443 转Bt基因作物释放杀虫晶体蛋白对土壤生态安全的 影响 周学永 1刘宁 ，赵曼 ，李河 ，周浪 ，唐宗文 ，曹斐 ，李巍 1．天津农学院食 品科学系，天津 300384； 2．天津理工大学化学化丁学院，天津 300384 摘要：随着转Bt基因抗虫作物的大面积推广种植，其环境安全性问题 日益5J起关注。转Bt基因作物在生长期 内持续不断地 向环境释放杀虫晶体蛋 白，这些杀虫晶体蛋白积累一旦超过 了昆虫的消耗及环境 因子对其的钝 化，就可能对非靶标 昆虫或土壤微生物造成伤害。转 Bt基因作物 向土壤中释放杀虫晶体蛋白的途径主要有 3 种：根系分泌、花粉飘落和秸秆还 田。释放到土壤 中的 Bt杀虫晶体蛋 白能够迅速被土壤活性颗粒吸附，1～3h 就能达到吸附平衡。吸附态Bt杀虫晶体蛋 白不易被土壤微生物或酶降解，导致杀虫活性持续时间显著延长。土 壤微生物种群变化是衡量 Bt作物对土壤生态影响的重要指标。研究表明，Bt作物根系分泌物或 Bt生物体降解 释放的杀虫晶体蛋 白对于土壤蚯蚓、线虫、原生动物、细菌和真菌没有毒性，但可使丛枝菌根真菌(AMF)菌丝 长度减小，不能形成侵染单元。Bt杀虫晶体蛋 白对土壤酶活性的影响程度依这类蛋 白的导入方式或 Bt作物生 育期的不同而呈现差异。土壤 中BtCry1Ab蛋 白能被部分后茬作物吸收，但不同的商品试剂盒检测结果存在差 异。文章综述 了Bt杀虫晶体蛋白在土壤 中释放、吸附、残 留特性及其对土壤动物、土壤微生物、土壤酶活性 和后茬作物的影响，旨在为转Bt基因作物释放杀虫晶体蛋白的土壤生态安全评价提供参考依据。 关键词：Bt基因作物；杀虫晶体蛋 白；土壤；生态；安全评价 Advances in effectsofinsecticidalcrystalproteinsreleased from transgenicBtcropsonsoilecology ZHOU Xue．Yong，LIU Ning ，ZHAO M an ，LIHe，ZHOU Lang ，TANG Zong—W en ， CAO Fei，LIW ei 1．DepartmentofFoodScience，TianjinAgriculturalUniversity，Tianjin300384，China； 2．CollegeofChemistryandChemicalEngineering，TianjinUniversityofTechnology，Tianjin300384，China Abstract：WiththelargescalecultivationoftransgeniccropsexpressingBacillusthuringiensisrBt)insecticidalcrystal proteinsintheworld，theproblem ofenvironmentalsafetycausedbytheseBtcropshasreceivedextensiveattention．These insecticidalcrystalproteinscanbereleasedintothesoilcontinuouslyinthegrowingperiodofBtplants．Iftheiraccumula． tionoftheinsecticida1crysta1proteinsexceedsconsumptionbyinsectlarvaeanddegradationbytheenvironmentalfactors． theseinsecticidalcrysta1proteinscouldconstituteahazardtonon—targetinsectsandsoilmicrobiota．Therearethreemain waystoreleaseinsecticidalcrystalproteinsintosoilforBtplants：rootexudates，pollenfalling，andcropresidereturning． 收稿 日期：2010—10-18；修 回 日期：2010-11—15 基金项 目：国家 自然科学基金项 目(编号，天津市 自然科学基金重点项 目(编号：08JCZDJC188