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转Bt基因克螟稻秸秆还土对水田厌氧微生物、生物学活性及其种群多样性的研究

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文摘

英文文摘

第一章引言

1转基因作物的广泛种植

2转基因作物的风险性

2.1基因作物本身成为杂草

2.2转基因作物对农业生态系统中的生物多样性的影响

2.3转基因作物与靶生物抗性的进化

2.4转基因作物的遗传污染

2.5转基因作物对非目标生物的危险

3转基因植物对土壤生态系统影响的研究进展

3.1外源基因及其产物在土壤中的存留研究

3.2转基因表达蛋白对土壤微生物的影响

3.3基因漂移

3.4对土壤微生物的种群组成及其数量的影响

3.5对土壤酶活性的影响

4检测转基因植物对土壤微生物影响方法的评估

4.1传统的培养方法

4.2微生物生物量和流量

4.3微生物生物标记物法

4.4单个细胞水平上的分析

4.5 DNA熔解(解链)及复性分析

4.6微生物分子生物学技术

4.7转基因植物对土壤微生物影响评估的重要性

5转Bt基因克螟稻的培育和种植

6转Bt基因克螟稻的广泛种植带来的一系列担忧

第二章转基因克螟稻秸秆还土对水田厌氧微生物及其生物学活性的影响

1材料与方法

1.1供试土壤

1.2供试秸秆及其处理

1.3主要仪器

1.4试验设置

2结果与分析

2.1克螟稻秸秆还土对厌氧微生物种群和数量的影响

2.2转基因克螟稻秸杆对土壤酶活性的影响

2.2.1转基因水稻对土壤脱氢酶活性的影响

2.2.2转基因克螟稻对稻田土壤磷酸酶的影响

2.2.3转基因水稻秸杆对水稻田土壤纤维素酶活性的影响

3小结

第三章土壤DNA的提取方法比较

1材料与方法

1.1供试土壤

1.2土壤DNA的提取方法

1.3 DNA的定量和纯度检测

1.4 PCR扩增反应条件

1.5 DGGE分析

1.6银染法染色

2.结果与讨论

2.1所提取的土壤DNA产率、纯度和断裂情况

2.3 PCR扩增结果

2.4 DGGE电泳图谱

3讨论

第四章采用分子生态学方法研究克螟稻秸秆还土对水田土壤细菌种群多样性的影响

1材料与方法

1.1试验材料

1.2试验仪器

2试验方法

2.1土壤DNA的提取

2.2 PCR扩增

2.3 DGGE分析

2.4银染法染色

3结果与讨论

小结

第五章转Bt基因克螟稻秸秆还土对土壤中产甲烷细菌的影响

1材料与方法

1.1土壤

1.2供试秸秆及其处理

1.3产甲烷活性的测定

1.4土壤DNA的提取

1.5PCR扩增反应条件

1.6 DGGE分析

1.7银染法染色

2结果与讨论

3讨论

小结

6 总结

参考文献

致谢

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摘要

转基因作物的生态安全性一直是人们关心的热点问题之一.该论文研究了转Bt基因克螟稻秸杆还土对水田厌氧微生物、土壤酶活性、产甲烷活性、土壤细菌种群多样性及土壤产甲烷细菌多样性的影响,并且对四种土壤DNA提取方法进行了比较,研究结果总结如下:1、克螟稻秸杆还土对土壤厌氧微生物的影响.采用亨盖特厌氧技术及其滚管法研究了转基因克螟稻秸杆还土对土壤厌氧微生物数量的影响,包括反硝化细菌、厌氧发酵细菌、厌氧自生固氮细菌、产甲烷细菌.2、克螟稻秸杆还土对土壤酶活性的影响.研究了克螟稻秸杆还土对各种土壤酶活性的影响,结果表明,在培养期间秸秆处理的土样(NBt和NCk)组中各土壤酶活性均显著高于无秸杆对照组(No)(p<0.05).NBt处理土壤的磷酸酶、纤维素酶活性与NCk处理相比只在培养前期有显著差异(p>0.05),而脱氢酶及其产甲烷活性则出现了显著的差异.3、克螟稻秸杆还土对土壤细菌种群多样性的影响.采取聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)的方法研究了转基因克螟稻秸杆还土对土壤细菌种群多样性的影响.通过细菌通用引物扩增了土壤细菌的16S rDNA片段并进行DGGE电泳,计算各个样品的Shannon丰富度指数和Pielous均匀度指数,以此分析各处理样品的细菌种群多样性差异.结果表明,在培养的第3、4周时NBt处理土壤样品的Shannon指数均明显高NCk处理的Shannon指数,而其它培养时间内二者没有表现出差异,说明经过克螟稻秸杆处理土壤的细菌多样性在短期内要高于亲本对照处理.Pielous均匀度指数在第2周和第6周要明显低于亲本稻秸杆处理.4、克螟稻秸杆还土对土壤产甲烷细菌种群多样性的影响.为了解转基因克螟稻对淹水土壤中产甲烷细菌多样性的影响,采用产甲烷细菌特异性引物扩增产甲烷细菌16S r DNA片段并结合PCR-DGGE方法,计算各个样品的Shannon指数和Simpson指数,以此分析转基因水稻秸杆还土对水田产甲烷细菌种群多样性的影响.5、四种土壤DNA提取方法的比较.采用4种土壤DNA提取方法提取了5种类型土壤的微生物总DNA,并对4种提取方法的DNA提取效果进行综合分析,进一步通过聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳法(PCR-DGGE)扩增提取DNA中的细菌16S r DNA片段,并对扩增产物进行DGGE电泳分析.实验结果表明,SDS-高盐缓冲液法所提取的DNA得率最高,SDS-酚氯仿抽提法的DNA得率最低.DNA纯度方面,以BIO-101 DNA extraction Kit试剂盒法最高,改进试剂盒法纯度最低.

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