转基因抗虫植物对土壤质量影响的研究进展

编者按 转基因抗虫植物会向土壤中释放外源基因表达蛋白并存留在土壤中;同时,外源基因的插入会改变转基因抗虫植物的农艺性状和化学组分.它们主要通过这两个方面可能对土壤质量产生影响.本文综述了转基因抗虫植物对土壤质量影响的研究进展,并就它们在今后对土壤质量影响的研究提出一些建议.     

转基因作物的生态效应

转基因作物是基因组中含有外源基因的植物。它可通过原生质体融合、细胞重组、遗传物质转移、染色体工程技术获得，有可能改变植物的某些遗传特性，培育高产、优质、抗病毒、抗虫、抗寒、抗旱、抗涝、抗盐碱、抗除草剂等的作物新品种。     

转基因作物的生态效应

转基因作物是基因组中含有外源基因的植物.它可通过原生质体融合、细胞重组、遗传物质转移、染色体工程技术获得,有可能改变植物的某些遗传特性,培育高产、优质、抗病毒、抗虫、抗寒、抗旱、抗涝、抗盐碱、抗除草剂等的作物新品种.     

转基因生物的影响

研究和监测表明,转基因生物可能对生物多样性、生态环境和人体健康产生多方面的负面影响。目前国际社会关注的主要问题有以下几点: (1) 转基因生物对非目标生物的影响。抗虫和抗病类转基因植物,除对害虫和病菌致毒外,对环境中的许多有益生物也将产生直接或间接的影响和危害。     

浅谈土壤重金属监测与土壤环境质量管理

随着我国工业化的快速发展,给我国的环境带来了较为严重的影响,我国的土壤污染事件开始逐年递增,由于土壤当中重金属污染会对土壤产生较为严重的破坏性,并且这种破坏性也具有一定的延续性质,对土壤当中的植物产生直接的影响,并通过食物链对人类的生命和健康产生严重的威胁。因此如今对土壤重金属的检测成为如今环境学研究界较为重要的工作。本文针对土壤重金属检测与质量的管理进行浅析,并为此提出几点意见以供参考。     

土壤污染治理与杀虫剂规制

土壤污染是指由于具有生理毒性的物质或过量的植物营养元素进入土壤而导致土壤性质恶化和植物生理功能失调,并因此对人类健康构成影响的现象。土壤处于陆地生态系统中的无机界和生物界的中心,不仅在本系统内进行着能量和物质的循环,而且与水域、大气和生物之间也不断进行物质交换,一旦发生污染,它们之间就会有污染物质的相互传递。作物从土壤中吸收和积累的污染物常通过食物链传递而影响人体健康。     

人工释放转基因植物对群落结构以及环境的影响

转基因植物指的是利用DNA重组技术克隆基因导入植物细胞或组织,从而使植物表现出新的性状。基因交流的范围会无限的扩大,可从病毒、细胞、植物等导入植物,因此我们顾虑：人工转基因转人植物,会不会释放到环境中后产生严重的环境污染。鉴于此,本文做出了人工释放转基因植物对群落结构影响的分析。     

不只是食物和药品

在美国康涅狄格州坦贝里市的一个废弃制帽厂里，一株转基因木棉正在从厂区的土壤里吸收着当地的主要污染物汞。在美洲大陆另一边的加利福尼亚，研究人员利用转基因的印度芥菜把因常年灌溉而淤积在土壤里的砷元素吸附出来。此外，还有许多类似的、产生于转基因工程的树木，被用来沉淀弥漫在空气里的二氧化碳，并因此为减缓全球气候变暖做贡献。利用转基因植物“吃掉”污染，看来将成为减缓气候变化的“生力军”。     

碳、氮物质对水稻田土壤甲烷氧化活性影响的研究

研究了碳素和氮素物质对黄松田土壤中甲烷氧化菌种群及其甲烷氧化活性的影响，结果表明，加入不同碳素或氮素物质对黄松田土中甲烷氧化菌种群的数量变化无显著性影响，但对土壤氧化外源甲烷烷尖性却具有显著性影响，且不同浓度的同一物质对黄松田土壤氧化外源甲烷速率的影响也不相同，甲烷氧化代谢途径中的中间产物（甲醇和甲酸）较非甲烷氧化代谢途径中的中间产物和能促进土壤产甲烷菌产甲烷活性的碳源物质（酵母膏，葡萄糖和乙酸）可更强烈地抑制土壤氧化外源甲烷的活性，有机氮素物质对黄松田土的甲烷氧化速率的影响要较无机氮素质质弱，在无机氮素物质中，硝酸盐对土壤氧化外源甲烷活性的抑制强度要强于铵盐类物质，NH3要比NH^ 4对甲烷氧化菌的甲烷氧化活性具有更强的抑制作用，一旦黄松田土的甲烷氧化活性受到碳，氮物质的抑制，恢复其氧化外源甲烷活性就需要较长时间，且受到抑制的过程越,恢复所需时间也越长。     

木霉制剂对海州香薷生长和铜吸收的影响

将里氏木霉FS10-C用苜蓿粉发酵制成固体木霉制剂.采用温室盆栽试验,研究在外源铜浓度为0,100,200,400mg/kg的土壤上,施加木霉制剂对海州香薷生长和铜吸收的影响.结果表明:施加木霉制剂后,除400mg/kg外源铜浓度土壤上地上部干重外,海州香薷生物量在各外源铜浓度土壤上均呈增加趋势.施加木霉制剂的各外源铜浓度土壤NH4OAc提取态铜含量均显著高于空白组(P<0.05),且除100mg/kg外源铜土壤上地上部外,海州香薷铜积累量均呈增加趋势.其中地上部积累量在200和400mg/kg外源铜土壤上均差异显著(P<0.05),根积累量在100mg/kg外源铜土壤上差异显著(P<0.05),总积累量在100和400mg/kg外源铜土壤上均差异显著(P<0.05).可见,里氏木霉FS10-C制剂可通过促进植物生长和提高土壤铜的植物有效性而提高海州香薷对铜的吸收能力,是一种颇具研发潜力的生物修复剂.     

植物一氧化氮响应镉胁迫作用机制的研究进展

镉是一种毒性高、迁移性大的重金属元素,是动植物体内的非必需元素。当含有镉的废水排入河流、土壤,会给植物带来毒害效应。为了尽量减少镉毒性的影响,植物已经进化出一系列的解毒机制。一氧化氮是植物体内重要的气体信号分子,参与植物对镉胁迫的应答反应。本文综述了植物一氧化氮的产生途径、镉胁迫下植物内源一氧化氮含量的变化以及适宜外源一氧化氮对镉胁迫下植物的保护作用。     

添加猪粪对不同施肥历史土壤细菌群落的影响

为探讨粪肥携带的微生物对土壤微生物的影响，以长期施用粪肥和化肥的土壤为研究对象，耦合传统微生物学培养方法和现代分子微生物学方法，分析了猪粪和灭菌猪粪对2种土壤的细菌数量、群落结构和热代谢活性的影响.结果表明，以9.0t/hm²的用量施入时，猪粪和灭菌猪粪对两种土壤中的可培养细菌数量以及细菌16S-rRNA拷贝数均无明显影响；土壤中的土著微生物对猪粪携带的外源细菌在土壤中定殖具有明显的抑制作用，将2种土壤灭菌后添加猪粪，可培养细菌平均数量较未灭菌土壤分别增加45.96和96.21倍.粪肥输入的化学物质未导致土壤细菌群落结构和相对丰度发生明显变化；而粪肥输入的外源细菌Marinilabiaceae、Porphyromonadaceae、Bacteroidale和Pseudomonadaceae则可以在长期施用化肥的土壤中定殖并对相应的细菌丰度造成影响，但是在长期施用粪肥的土壤中，这些细菌在最开始就被抑制.添加粪肥提高了长期施用化肥土壤的微生物热代谢活性，但对长期施用粪肥的土壤无明显影响.长期施用化肥的土壤受粪源细菌的影响较大，而长期施用粪肥的土壤对粪肥的敏感度降低，对粪肥携带的外源细菌的抑制作用增强.     

淹水与非淹水条件下外源水铁矿和葡萄糖对土壤磷有效性的短期影响

土壤中活性铁氧化物含量及其对土壤磷生物有效性的影响与施用有机肥有关,但外源添加活性铁氧化物和有机物对土壤有效磷含量的影响并不清楚.通过室内培养实验,研究了在淹水和非淹水条件下外源水铁矿和葡萄糖对土壤中植物有效磷(SAP)含量的影响.利用同步辐射红外显微成像技术原位探索了微域内铁和磷的空间关系.研究结果表明,在培养192 h内无论是添加水铁矿或葡萄糖或二者同时添加均会使SAP含量显著下降且呈持续下降趋势.在淹水和非淹水条件下单施水铁矿处理SAP含量分别下降30.9%和25.8%,单施葡萄糖SAP分别下降40.5%和26.8%,而同时施加水铁矿与葡萄糖处理SAP分别下降61.5%和45.3%.因此,同时施加外源水铁矿和葡萄糖对淹水条件下SAP含量影响更大.同步辐射红外显微成像分析结果表明,无论是添加水铁矿还是葡萄糖或二者同时添加,都会通过改变微区内铁和磷的空间分布打破原来土壤中铁磷相互作用平衡.上述研究结果对于土壤磷养分管理和磷面源污染控制具有重要参考价值和应用潜力.     

两种外源有机酸对土壤Cd形态及秋华柳Cd积累的影响

秋华柳(Salix variegate Franch.)因具有良好的重金属耐受和积累能力,常被作为重金属污染土壤修复工程物种.通过盆栽模拟试验,分析了不同浓度外源草酸和酒石酸处理下土壤Cd形态的变化和秋华柳Cd含量的积累特征,以探究外源有机酸在Cd污染土壤植物修复中的应用潜力.结果表明:添加外源酒石酸可显著降低土壤非有效性Cd含量,增加土壤中以可交换态Cd为主的有效性Cd含量,促进了秋华柳对Cd的积累,同时也显著提升了植株的富集系数,其中添加5 mmol/kg酒石酸的处理效果最佳.与CK相比,添加5 mmol/kg外源酒石酸可显著增加秋华柳根、茎和叶中的Cd积累量,地上、地下部分和全株的Cd积累量分别提升了62.2%、75.9%和78.4%,地上和地下部分富集系数分别提升了173.0%和178.8%.添加外源草酸对土壤有效性Cd含量没有显著影响,秋华柳根、茎和叶的Cd含量和积累量无明显提升.研究显示,添加较低浓度的酒石酸更有利于增加土壤中可交换态Cd含量和有效性Cd含量,促进秋华柳对土壤中Cd的吸收和积累,增强秋华柳对Cd污染土壤的修复能力,可应用于Cd污染土壤的植物修复.      

丛枝菌对转Bt基因棉根际土壤营养物质及酶活性的影响

转Bt基因抗虫棉已在全球范围内广泛种植,然而Bt棉根际分泌物是否会影响土壤理化性质及土壤功能尚缺乏深入研究。通过盆栽实验方法,设计不同的棉花品种与是否接种丛枝菌总共4个处理,以此研究Bt棉和接种丛枝菌根真菌对植物根际土壤营养物质含量以及土壤酶活性的影响。结果显示:丛枝菌可以使non-Bt棉和Bt棉根际土壤营养物质中的土壤有机质和土壤总氮含量显著增加,但是对根际土壤全磷却鲜有影响。转基因对于不同品种棉花根际土壤酶,丛枝菌均能有效增强其活性。由此表明,丛枝菌对Bt棉和non-Br棉根际土壤环境均具有改善作用。     

土壤中重金属污染的植物修复强化技术概览

土壤中重金属残留会严重破坏土壤环境,直接威胁到农作物及食品的安全,进而会影响到人类的生产和生活,因此对重金属污染土壤进行修复和治理十分必要。植物修复是一种有着广阔应用前景、环境友好型的原位修复技术。在分析土壤中重金属来源的基础上,展现了不同类型植物材料的优缺点及其对土壤中重金属的处理能力,并针对植物修复技术面临的问题,探讨了化学措施、生物措施、农艺措施和基因工程等几种主要植物修复强化技术的作用机制、研究现状及其优缺点,重点分析了在植物修复技术中各种强化技术措施的发展现状及其存在的弊端,并对未来植物修复强化技术的发展方向进行了展望。     

油菜素内酯缓解植物重金属胁迫机制的研究

重金属(HMs)污染是整个世界范围内都面临的环境问题。环境中过量的HMs不仅抑制植物生长,还会通过在植物中的累积经食物链传递给人类,威胁人类生命健康。因此,降低HMs污染并缓解HMs对植物的毒害影响是一项非常重要的课题。油菜素内酯(BRs)是一类植物甾体激素,它在提高植物对不良环境胁迫的抗性和耐受性方面起着积极作用。外源BRs对植物重金属胁迫的缓解作用已得以广泛研究,有关BRs缓解植物重金属胁迫内在机制方面的研究也取得了一定成果。文章就外源BRs对植物HMs胁迫的缓解作用及其机制的研究进展进行综述,并对该领域的研究进行了展望。     

土壤污染物容量估算方法

土壤污染是指外来污染物通过各种途径进入土壤,并在土壤中不断积累。其污染程度的确定可根据不同的目的选择不同的标准。从生态学和食物链的观点出发,衡量污染程度是以土壤中污染物含量对初级生产者产量或质量影响大小为标准。并不是只要土壤中污染物的含量一增加,对初级生产者的产量或质量就会产生影响,而是要土壤中污染物积累到一定程度,对初级生产者的产量或质量才会产生影响。换句话说,对初级生产者的产量或质量产生     

脱落酸调控植物重金属耐受性及其机制研究进展

重金属污染是21世纪面临的最紧迫的环境问题。土壤中过量的重金属会抑制植物的生长,造成生产力的下降,同时还会经食物链传递给人类和动物,威胁生态安全和生命健康。脱落酸（ABA）是一种重要的植物非生物胁迫诱导激素,在植物生长发育和应对各种逆境胁迫中起调节作用。近年来大量的研究发现,外源ABA能缓解重金属对植物的胁迫,改善植物重金属耐受性。其机制包括,调控植物对重金属的吸收和积累,改善重金属对植物光合系统的损伤,参与胁迫下植物细胞抗氧化系统的平衡,影响植物组织中其他激素的水平,以及胁迫下植物的营养元素吸收和平衡。在分子层面上,ABA通过调控ABA响应基因,特别是调控相关转录因子和载体蛋白基因的表达,实现对植物各种生理生化过程的再平衡,提高对重金属胁迫的耐受性。     

城市化中硫元素的迁移及对土壤质量的影响

随着我国城市化进程的迅速推进,含硫气体的排放也急剧增加,从而影响到城市周边土壤质量.石家庄地区是一个缺硫地区,含硫废气在现阶段可以缓解硫缺乏状况,一定程度上补偿植物对硫的需求.但从长远来看,硫在土壤中的不断累积会造成"化学定时炸弹"效应,石家庄具有潜在"硫化学定时炸弹"的威胁.