转基因玉米种植对土壤动物的启迪

转基因玉米种植对土壤动物的启迪

　　不同转基因玉米具有抗玉米螟、抗除草剂等性状。下面是小编搜集整理的相关内容的论文，欢迎大家阅读参考。

　　摘要：随着转基因玉米种植的推广，我国转基因玉米的种植面积越来越广，由此促使土壤中的毒蛋白含量增加。而当前商业化推广转基因玉米时，迫切需要研究的问题是转基因玉米是否会危害土壤动物，破坏土壤生态系统。基于此，系统地综述转基因玉米种植对土壤动物的影响，为科学地评价转基因玉米种植情况下的土壤生态系统安全性提供依据。

　　关键词：转基因玉米;土壤动物;跳虫;螨类;蚯蚓

　　随着畜牧业、工业的发展以及人口数量的增加，玉米作为世界上重要的粮食作物之一，在人们生活中发挥越来越重要的作用。转基因玉米具有抗玉米螟、玉米根系害虫等方面的优点，广泛地种植在世界各地，显著提升了玉米的产量，并降低了杀虫剂的使用量，降低化学污染，保护环境。在转基因玉米种植范围不断扩大的同时，其对土壤动物的影响越来越受到人们的重视，对此研究了转基因玉米种植对土壤动物的影响。

　　一、转基因玉米与土壤动物概述

　　1.1转基因玉米

　　在经济发展、社会进步、人口数量增多的过程中，玉米的需求量变得越来越大，传统的玉米种植已经无法满足大量的玉米需求，为了有效提高玉米产量，改善玉米品质，研制出了转基因玉米。1996年，美国批准应用转基因玉米，这是首次种植转基因玉米，发展至2011年，已经有16个国家种植转基因玉米，面积达5100万hm2。至今，被批准商业化种植的转基因玉米种类已经超过40种，在玉米害虫的防治中，转基因玉米种植成为重要的手段。2012年，我国获得转基因玉米进口安全证书，13个转基因玉米品种准予作为原料进口，与国外相比，我国转基因玉米商品化种植发展还比较落后，但由于我国历来重视玉米生产，因此转基因玉米商业化种植在我国发展比较快。

　　1.2土壤动物

　　在土壤环境中，某些动物群会暂时或经常栖息在此，并进行某些活动，比如蚯蚓、蜘蛛、多足类等，这就属于土壤动物。土壤动物的数量非常多，生物量巨大，在土壤生态系统中有着非常重要的作用，对于土壤物质循环转化、土壤形成及土壤转化有着重要的促进作用。

　　二、转基因玉米种植对土壤动物的影响

　　2.1转基因玉米进入生态系统的途径

　　在农业生产中，土壤起着基础性的作用，农作物生长所需的养分全部储存在土壤中，而且土壤中各种养分都会进行一系列的生物、化学和物理转化。转基因玉米种植过程中，会向土壤中释放Bt蛋白，这是一种毒蛋白，会对土壤的生态系统产生一定的影响。Bt蛋白进入土壤的途径主要有3种：

　　1)植株残体，目前转基因玉米相关研究表明，Bt蛋白在整个植株任何一个部位均可表达出来，玉米收割后会有一小部分植株残体留在田间，这时残体就会将Bt蛋白释放到土壤中，并在土壤中不断累积;

　　2)根及根系分泌物，根及根系是转基因玉米植株的重要组成部分，通过根及根系吸收土壤中的养分，在根系生长的过程中会向土壤中释放分泌物，这其中就包含Bt蛋白;

　　3)花粉，转基因玉米生长过程中，花粉同样会表达Bt蛋白。

　　2.2转基因玉米种植对土壤动物的影响

　　2.2.1对跳虫的影响土壤动物类群中，跳虫是重要的组成部分，数量众多，在植株残体降解和循环时，跳虫发挥一定的作用。农作物根系附近是跳虫主要的活动场所，而根系分泌物中含有Bt毒蛋白，因此跳虫经常暴露在Bt毒蛋白下。Clark和Coats在其研究中以白符跳为对象，分别饲喂转基因玉米叶和普通玉米叶，结果显示，两组白符跳的存活率及繁殖率并未受到显著的影响。Bakonyi等在其研究中选择了3种类型的跳虫，同样饲喂转基因玉米叶片，结果显示，Folsomiacandida并不喜欢食用，而Heteromurusnitidus和Sinellacoeca却未出现如此反应。总之，转基因玉米叶片并未对跳虫产生显著的影响，但受到试验方法和材料的影响，还需要进行进一步的研究。

　　2.2.2对螨类的影响在土壤动物类群中，螨类的数量非常多，而且种类比较丰富。2003年，Al-Deeb等的研究指出，转基因玉米表达Cry3B1蛋白，螨类并未受到明显的影响。Castro等在试验中直接将转基因玉米花粉喂食捕食性螨，其影响并不明显;而在改喂食Bt蛋白时，浓度不同产生影响也不相同，Bt浓度为0.006mg/mL，捕食性螨的繁殖率并未受到显著影响，但浓度上升为0.018mg/mL后，繁殖率明显下降。

　　2.2.3蚯蚓土壤生态系统中，有机质分解，碳氮营养循环，土壤形成，土壤通透性改变在蚯蚓的作用下均可得到有效的增强。通过蚯蚓的活动，可以防止土壤硬结，增强土壤肥力。Saxena在试验中对蚯蚓受到转基因玉米的影响进行了研究，种植40、45d抽样调查结果显示，转基因玉米种植并未对蚯蚓的种类和死亡产生显著影响。Maria等在人造土中养殖蚯蚓，并在不同生长阶段的蚯蚓食物中添加转基因玉米叶片，经过28d的试验之后，与喂食普通玉米叶片的蚯蚓相比，在各个方面并未呈现显著差异，但需要注意，蚓茧的孵化率低于喂食普通玉米叶片的蚓茧孵化率。

　　三、结语

　　在转基因玉米种植过程中，不同品种、不同的作物生长时期、不同的土壤类型，对土壤动物所产生的影响各不相同，在土壤生态系统安全性评价中，应结合转基因玉米种植的具体情况来进行，从而有效地提升评价的准确性。

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