林业科学

作者：孙伟博,魏朝琼,马晓星,魏辉,诸葛强*

单位：南京林业大学生物与环境学院 南京 210037

关键词：转基因杨树,田间试验,安全性

基金：江苏省自然科学基金项目(BK20170929);国家林业局林业科技发展项目(KJZXSA2018004);转基因生物新品种培育重大专项(2018ZX08020002)

目的: 转基因植物大田种植可能存在风险，本研究从不同外源基因在转基因杨树中的遗传稳定性及向土壤微生物转移的风险、转基因杨树对土壤微生物群落影响以及对于野生植物的化感作用4个方面进行综合分析，通过评估3类转基因南林895杨田间释放的安全性，为转基因林木的安全评估及田间释放提供参考。方法: 将3种编码不同抗性蛋白的外源基因（PeTLP、Cry1Ac、AtGols）分别构建到植物表达载体pGWB9中，采用根癌农杆菌LBA4404侵染南林895杨叶盘进行转化，筛选阳性植株，获得3类转基因南林895杨（TLP抗病系列、Bt抗虫系列、Gols抗逆系列）共13个株系，于温室培养1年，剪取茎段在试验田中进行扦插种植。田间种植采用随机区和裂区设计2种方式，在20个月的试验周期内，记录试验地环境条件及转基因杨树生长状况；定期采集各转基因系列及对照组南林895杨叶片及周围土壤样品，通过PCR技术检测3种外源基因在转基因杨树中的遗传稳定性，并提取土壤微生物总DNA进行3种外源基因的PCR检测，对外源基因向土壤微生物转移的风险进行评估；采用平板计数方法分析土壤微生物群落组成及变化情况，评估转基因杨树对土壤微生物群落的影响；利用"三明治"方法和莴苣种子模拟转基因杨树对于野生植物的化感作用，记录并分析莴苣种子胚根和胚轴的发育水平，评估转基因杨树对于生态多样性的影响。结果: 试验地环境条件相对稳定，未出现极端天气影响杨树生长，转基因南林895杨的生长趋势与对照组（南林895杨）的生长趋势基本一致，3类转基因杨树的高与各自对照组之间的差异未达到显著水平；3种外源基因均稳定存在于转基因南林895杨中，未发现向土壤微生物中转移的现象；土壤微生物数量受气温和降水量影响显著（P < 0.05），转基因杨树对土壤微生物的群落结构和生长未产生显著影响；3种外源基因转化的南林895杨叶片对于莴苣种子胚根和下胚轴的生长并无显著影响。结论: 本研究中Bt系列、TLP系列和Gols系列3类转基因南林895杨在田间试验中无明显的环境危害。

来源：2020年第10期

《林业科学》期刊编辑部

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