轉基因玉米種植對土壤動物的啟迪

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，破壞土壤生態系統�；�于此，系統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系統安全性提供依據。

　　關鍵詞：轉基因玉米;土壤動物;跳蟲;螨類;蚯蚓

　　隨著畜牧業、工業的發展以及人口數量的增加，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點，廣泛地種植在世界各地，顯著提升了玉米的產量，并降低了殺蟲劑的使用量，降低化學污染，保護環境。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

　　在經濟發展、社會進步、人口數量增多的過程中，玉米的需求量變得越來越大，傳統的玉米種植已經無法滿足大量的玉米需求，為了有效提高玉米產量，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，發展至2011年，已經有16個國家種植轉基因玉米，面積達5100萬hm2。至今，被批準商業化種植的轉基因玉米種類已經超過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展還比較落后，但由于我國歷來重視玉米生產，因此轉基因玉米商業化種植在我國發展比較快。

　　1.2土壤動物

　　在土壤環境中，某些動物群會暫時或經常棲息在此，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。土壤動物的數量非常多，生物量巨大，在土壤生態系統中有著非常重要的作用，對于土壤物質循環轉化、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系統的途徑

　　在農業生產中，土壤起著基礎性的作用，農作物生長所需的養分全部儲存在土壤中，而且土壤中各種養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，會對土壤的生態系統產生一定的影響。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，數量眾多，在植株殘體降解和循環時，跳蟲發揮一定的作用。農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，Folsomiacandida并不喜歡食用，而Heteromurusnitidus和Sinellacoeca卻未出現如此反應。總之，轉基因玉米葉片并未對跳蟲產生顯著的影響，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蚯蚓土壤生態系統中，有機質分解，碳氮營養循環，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生顯著影響。Maria等在人造土中養殖蚯蚓，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，對土壤動物所產生的影響各不相同，在土壤生態系統安全性評價中，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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