摘要：【目的】白樺（Betula platyphylla）BpGLK轉(zhuǎn)錄因子參與調(diào)控葉綠體發(fā)育及葉色，BpGLK抑制表達(dá)白樺在生長期內(nèi)葉色呈黃綠色，在園林綠化中極具觀賞價值。但作為轉(zhuǎn)基因植物，大面積的推廣應(yīng)用是否會對環(huán)境產(chǎn)生不利影響引起研究者的重視。研究轉(zhuǎn)BpGLK白樺對土壤酶活及根際土壤細(xì)菌、真菌群落組成的影響，為后續(xù)環(huán)境釋放及商業(yè)化應(yīng)用提供理論依據(jù)?！痉椒ā恳?年生轉(zhuǎn)BpGLK白樺（OE株系及RE株系）及對照野生型（WT）白樺為材料，采用分光光度法測定土壤蔗糖酶、脲酶、中性蛋白酶、過氧化氫酶及纖維素酶的活性，利用 Illumina-Miseq 高通量測序平臺對根際土壤微生物進行 16S rＲNA 和 ITS 測序分析，對根際土壤細(xì)菌和真菌群落豐富度和多樣性變化、結(jié)構(gòu)差異性、群落組成進行分析，了解轉(zhuǎn)基因活動對白樺土壤酶活性及根際土壤微生物組成的影響?！窘Y(jié)果】在測定的4個時間點（6月15日、7月15日、8月15日和9月15日）轉(zhuǎn)BpGLK白樺與WT株系的土壤脲酶、蔗糖酶、纖維素酶、中性蛋白酶活性均存在顯著差異（P＜0.05），而過氧化氫酶活性則呈現(xiàn)WT株系與部分轉(zhuǎn)基因株系間存在顯著差異，土壤脲酶和纖維素酶活性在8月中旬和9月中旬明顯降低，而土壤中性蛋白酶活性在9月中旬明顯升高，OE株系的土壤中性蛋白酶活性在4個時期均高于或顯著高于WT株系（P＜0.05）。根際土壤細(xì)菌群落屬水平上，具有促生功能的伯克霍爾德菌屬（Burkholderia）是轉(zhuǎn)基因株系與WT株系的優(yōu)勢菌，該菌屬在轉(zhuǎn)基因株系根際土壤中的相對豐度顯著提高；在根際真菌群落屬水平上，棉革菌屬（Tomentella）是轉(zhuǎn)基因RE株系根際的優(yōu)勢類群，鎖瑚菌屬（Clavulina）是WT及轉(zhuǎn)基因OE株系根際的優(yōu)勢類群，蠟?zāi)⒕鷮伲↙accaria）的相對豐度在OE株系和RE株系中顯著降低（P＜0.05）；Alpha多樣性分析顯示，在細(xì)菌群落組成方面，轉(zhuǎn)基因白樺的可觀測物種數(shù)（observed species）、Chao1、香農(nóng)（Shannon）及辛普森（Simpson）指數(shù)與WT株系間未達(dá)到顯著差異；在真菌群落組成方面，RE株系的群落豐度、多樣性均顯著高于或高于WT株系，而OE與WT株系間差異未達(dá)到顯著水平。韋恩圖結(jié)果顯示，轉(zhuǎn)基因株系與野生型株系間的特征序列（ASV）差異顯著；主成分分析結(jié)果顯示，在細(xì)菌群落組成上，RE與WT株系的群落組成差異較小，而OE與WT株系差異相對較大；在真菌群落組成上，OE與WT株系的群落組成差異較小，而RE與WT株系差異相對較大?！窘Y(jié)論】目標(biāo)BpGLK基因的導(dǎo)入對白樺根際細(xì)菌、真菌群落豐度及多樣性產(chǎn)生一定影響，并可能利于植物生長并提升自身抗逆性，但這種影響是否長期存在仍需后續(xù)試驗驗證。

關(guān)鍵詞：白樺；轉(zhuǎn)基因；土壤酶活性；根際；細(xì)菌；真菌；群落組成

中圖分類號：S718；S68""""" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

文章編號：1000-2006（2024）06-0129-09

Analysis of bacterial and fungal community composition and soil enzyme activities" in the rhizosphere of transgenic" Betula platyphylla

CAO Li1，JIN Dongxue1，JIANG Jing1，LI Tianfang2*

（1.State Key Laboratory of Forest Genetics and Breeding，Northeast Forestry University，Harbin 150040，China; 2.Heilongjiang Academy of" Forestry， Harbin" 150081， China）

Abstract： 【Objective】The BpGLK transcription factor of Betula platyphylla is involved in regulating chloroplast development and leaf color. The leaf color of B. platyphylla with inhibited BpGLK expression is yellow-green during the growth period， which holds great ornamental value in landscaping. However， as a genetically modified crop， concerns exist regarding the potential adverse environmental effects of widespread use. This study aims to examine the impact of transgenic BpGLK B. platyphylla on soil enzyme activity and the composition of rhizosphere soil bacterial and fungal communities， providing theoretical data for future environmental release and commercialization.【Method】Three-year-old transgenic B. platyphylla （OE and RE strains） and wild-type （WT） B. platyphylla are used as materials. Soil sucrase， urease， neutral protease， catalase， and cellulase activities were measured using the spectrophotometric method. In addition， 16S rRNA and ITS sequencing analyses of rhizosphere soil microorganisms were conducted using the Illumina-Miseq high-throughput sequencing platform. The richness and diversity of bacterial and fungal communities， structural differences， and community composition in rhizosphere soil were analyzed to understand the effects of transgenic activity on soil enzyme activity and microbial composition in the rhizosphere soil of B. platyphylla.【Result】 Significant differences （P lt; 0.05） are observed in soil urease， sucrase， cellulase" and neutral protease activities between BpGLK-transformed B. platyphylla and WT strains at four time points （June 15， July 15， August 15" and September 15）. However， catalase activity showed significant differences between WT and some transgenic strains. Soil urease and cellulase activities decrease significantly in mid-August and mid-September. The activity of soil neutral protease in OE strains was higher than that of the WT strain at all four periods （P lt; 0.05）. At the rhizosphere bacterial community level， Burkholderia， a growth-promoting function， was the dominant genus in transgenic and WT strains. The relative abundance of Burkholderia in the rhizosphere soil of transgenic strains significantly increased. At the rhizosphere fungal community level， Tomentella dominated the rhizosphere of transgenic RE strains， while Clavulina dominated the rhizosphere of WT and OE strains. The relative abundance of Laccaria was significantly lower in OE and RE strains （P lt; 0.05）. The Observed， Chao1， Shannon" and Simpson indices of transgenic B. platyphylla did not differ significantly from those of WT strains， while the community abundance and diversity of RE strains were significantly higher than those of WT strains. The difference between OE and WT strains was not significant. Venn diagram analysis revealed significant differences in ASV composition between transgenic and WT strains. In contrast， principal component analysis showed slight differences in community composition between RE and WT strains， while the difference between OE and WT strains was relatively larger. However， the difference between OE and WT strains remainsed smaller than that between RE and WT strains.【Conclusion】The results indicated that the introduction of the exogenous BpGLK gene had a specific effect on the abundance and diversity of rhizosphere bacterial and fungal communities in B. platyphylla. These changes can promote plant growth and enhance resistance. However， whether these effects persist over the long term remains to be confirmed in future experiments.

Keywords：birch（Betula platyphylla）；transgenic；soil enzyme activities；rhizosphere；bacteria；fungi；community composition

白樺（Betula platyphylla）為落葉喬木，是我國北方地區(qū)主要的城市綠化樹種，其樹皮呈灰白色，樹干姿態(tài)優(yōu)美，極具觀賞價值，常被用作行道樹、庭院樹等[1]。Golden2-like （GLK）轉(zhuǎn)錄因子是GARP轉(zhuǎn)錄因子超家族中的一員，1926年首次在黃化的玉米（Zea mays）植株中被發(fā)現(xiàn)并命名[2]。GLK轉(zhuǎn)錄因子通常包含兩個保守結(jié)構(gòu)域，即Myb-DNA結(jié)構(gòu)域（DBD）和C-末端的GCT box[3]。GLK在植物葉綠體的形成和發(fā)育中起著重要作用，并參與植物細(xì)胞分化、果實品質(zhì)和葉片衰老等生物學(xué)進程以及各種防御過程（包括生物和非生物脅迫）[4-7]。研究團隊前期利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法獲得的轉(zhuǎn)BpGLK基因過表達(dá)白樺、轉(zhuǎn)BpGLK抑制表達(dá)白樺，1年生抑制表達(dá)株系由于葉片葉綠素含量降低，葉色呈現(xiàn)黃綠色[8]，在園林綠化中應(yīng)用前景廣闊。然而，轉(zhuǎn)基因植物在進行環(huán)境釋放之前必須進行環(huán)境安全性評價，以評估轉(zhuǎn)基因活動是否對周邊環(huán)境產(chǎn)生不利的影響。

研究證明，土壤微生物在植物生長過程中發(fā)揮著重要的作用，參與根系與土壤的相互作用。一方面，植物將光合作用生產(chǎn)的有機物以根系分泌物或黏液的形式釋放到土壤中，為土壤微生物提供營養(yǎng)物質(zhì)；另一方面，根際土壤微生物將植物釋放的有機物分解，以無機物的形式歸還到土壤中，促進生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分循環(huán)[9]。鑒于土壤微生物在維持土壤生態(tài)功能方面的重要作用，人們十分關(guān)注整合于轉(zhuǎn)基因植物基因組的外源基因表達(dá)產(chǎn)物對土壤酶活性及根際土壤微生物群落組成產(chǎn)生的影響。

目前有關(guān)林木轉(zhuǎn)基因的相關(guān)報道主要針對楊樹，例如，轉(zhuǎn)DREB毛白楊（Populus tomentosa）與非轉(zhuǎn)基因?qū)φ臻g根際土壤微生物數(shù)量差異不顯著[10]；轉(zhuǎn)抗蟲基因HPb1歐美楊（P.×euramericana）、轉(zhuǎn)Bt基因‘南林895’楊（P. deltoides×P. euramericana ‘Nanlin 895’）、轉(zhuǎn)基因銀中楊（P. alba × P. berolinensis）、轉(zhuǎn)基因銀腺雜種楊（P. alba ×P. glandulosa）等外源基因的導(dǎo)入對根際細(xì)菌或真菌群落組成幾乎沒有影響或影響非常有限[11-16]；轉(zhuǎn)基因小黑楊（P. simonii ×P. nigra）根際土壤中有益細(xì)菌和真菌相對豐度增加，致病菌屬相對豐度降低[17]。

為了研究轉(zhuǎn)BpGLK白樺對根際土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響，本研究以轉(zhuǎn)BpGLK白樺土壤為試材，測定土壤脲酶、纖維素酶、過氧化氫酶、蔗糖酶、中性蛋白酶活性，通過高通量測序技術(shù)分析其根際土壤中細(xì)菌及真菌群落組成特征，明確轉(zhuǎn)基因白樺對土壤酶活性及根際土壤中微生物群落的影響，為后續(xù)轉(zhuǎn)BpGLK白樺的產(chǎn)業(yè)化和推廣應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗地位于黑龍江省哈爾濱市東北林業(yè)大學(xué)白樺育種基地（126°64′ E， 45°72′ N）。屬中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，全年平均氣溫5.6 ℃，最高月均氣溫23.6 ℃，最低月均氣溫-15.8 ℃，年均降水量為569.1 mm，主要降水月為 6—9 月，無霜期為168 d。

1.2 植物材料

種植于東北林業(yè)大學(xué)育種基地的3年生轉(zhuǎn)BpGLK基因白樺過表達(dá)株系（OE1、OE2、OE3）、抑制表達(dá)株系（RE1、RE2、RE7）及野生型白樺（WT）。每個株系30株，種植于直徑30 cm × 高20 cm的花盆中，移栽到東北林業(yè)大學(xué)白樺育種基地進行常規(guī)管理。

1.3 測試方法

1.3.1 土壤酶活性測定

于2020年6月15日、7月15日、8月15日和9月15日，分別選取 OE1、OE2、OE3、RE1、RE2、RE7及WT各3株，將花盆表層5 cm的浮土去除后，每花盆選取3點取樣，收集植物周邊土壤，均勻混合組成待測土樣，風(fēng)干后過0.28 mm孔徑（50目）篩，利用蘇州科銘生物技術(shù)有限公司提供的分光光度法酶活測定試劑盒測定土壤酶活性。土壤脲酶（S-UE）、蔗糖酶（S-SC）、纖維素酶（S-CL）、過氧化氫酶（S-CAT）、中性蛋白酶（S-NPT）活力單位分別為μg/（d·g）、mg/（d·g）、mg/（d·g）、μmol/（d·g）、mg/（d·g）。

1.3.2 土壤微生物群落分析

于2020年9月1日，分別選取長勢一致的上述轉(zhuǎn)BpGLK白樺（OE、RE）及WT，每株系各選3株，共計21株苗木。采用手動土壤取樣器向下至花盆中間層采集帶土的根系，每花盆選取3點取樣，采用抖落法輕輕抖掉松散的土壤，分別將附著土壤的根系裝入自封袋，帶回實驗室用于測定根際微生物群落組成。將21個樣品的根系置于無菌三角瓶中，再加入40 mL 0.85%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的無菌NaCL溶液，封口后200 r/min震蕩15 min；棄根系，收集土壤懸濁液，吸取2 mL土壤懸濁液于離心管中，4 ℃、10 000 r/min，離心10 min；棄上清液，收集土壤沉淀（每個樣本收集3管，合并后備用）。以收集的土壤沉淀為試驗材料，采用QIAGEN公司的DNeasy PowerSoil Kit提取土壤微生物總DNA，將得到的DNA樣品進行PCR擴增，使用上游引物5′-ACTCCTACGGGAGGCAGCA-3′和下游引物5′-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3′對細(xì)菌16SrRNA基因V3—V4區(qū)進行PCR擴增，擴增片段大小為500 bp；采用上游引物5′-GGAAGTAAAAGTCGTAACAAGG-3′和下游引物5′-GCTGCGTTCTTCATCGATGC-3′對真菌ITS rDNA 的ITS1 區(qū)進行PCR擴增，擴增片段大小為280 bp。

擴增體系共25 μL ：5×反應(yīng)緩沖液5 μL，5×GC Buffer 5 μL，2 μL 2.5 mmol/L的 dNTP，1 μL 10 μmol/L的正向引物，1 μL 10 μmol/L的反向引物，2 μL DNA模板，8.75" μL ddH2O，Q5 DNA聚合酶0.25 μL。PCR擴增條件為：98 ℃" 2 min；98 ℃ 15 s，55 ℃" 30 s，72 ℃" 30 s，25～30個循環(huán)；72 ℃" 5 min。擴增完成后將DNA樣本送至上海派森諾生物科技有限公司進行細(xì)菌16SrRNA、真菌ITS建庫及高通量測序。

1.4 數(shù)據(jù)分析

用DADA2方法[18]進行去引物、質(zhì)量過濾、去噪、拼接和去嵌合體等。用QIIME 2 軟件進行Alpha多樣性、物種組成及差異分析。用Excel 2019、SPSS Statistics 27、Heml等軟件進行數(shù)據(jù)處理和作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 轉(zhuǎn)BpGLK白樺土壤酶活性分析

對轉(zhuǎn)BpGLK白樺抑制表達(dá)株系（RE株系）和過表達(dá)株系（OE株系）根際土壤脲酶、蔗糖酶、纖維素酶、過氧化氫酶及中性蛋白酶的活性測定結(jié)果進行分析可知，在6月中旬，參試株系（除OE3外）土壤脲酶活性均顯著高于WT株系；7月中旬，轉(zhuǎn)基因株系的土壤脲酶活性均顯著低于WT株系，OE株系土壤脲酶活性均值為505.98 μg/（d·g），低于WT 28.97%，RE株系均值為624.94 μg/（d·g），低于WT 12.27%（圖1a）。在試驗涉及的4個時期，土壤蔗糖酶活性在轉(zhuǎn)基因株系與WT株系之間均存在顯著差異（P＜0.05），RE株系土壤蔗糖酶活性在7月15日顯著高于WT和OE株系，而OE株系在6月中旬和9月中旬顯著高于WT株系和RE株系（圖1b）。轉(zhuǎn)基因株系的土壤纖維素酶在4個時期均顯著高于WT株系（OE1及OE3除外）（圖1c）。土壤過氧化氫酶只在OE1、OE3及RE1株系與WT株系間存在顯著差異；土壤脲酶和纖維素酶在8月中旬和9月中旬明顯降低，而土壤中性蛋白酶在9月中旬明顯升高，OE株系的土壤中性蛋白酶活性在4個時期均高于或顯著高于WT株系（P＜0.05）（圖1e）。

2.2 轉(zhuǎn)BpGLK白樺根際細(xì)菌及真菌群落組成特征

參試株系根際土壤細(xì)菌群落在屬水平上共有995個屬，根際細(xì)菌的伯克霍爾德菌屬（Burkholderia）是7個株系細(xì)菌群落的優(yōu)勢類群，該屬菌在RE株系、OE株系及WT株系中的相對豐度分別為11.83%、17.22%、3.27%；該菌屬在RE株系和OE株系的相對豐度顯著高于WT株系（P＜0.05）（圖2）。

參試株系根際土壤真菌群落在屬水平共有391個屬。其中棉革菌屬（Tomentella）是RE株系根際的優(yōu)勢類群，該屬菌在RE株系中的相對豐度均顯著高于OE株系及 WT株系（P＜0.05）（圖3）；鎖瑚菌屬（Clavulina）是WT及OE株系根際的優(yōu)勢類群；蠟?zāi)⒕鷮伲↙accaria）的相對豐度在OE株系和RE株系中顯著降低（P＜0.05）。

2.3 轉(zhuǎn)BpGLK白樺根際土壤細(xì)菌、真菌群落豐度和Alpha多樣性變化

由轉(zhuǎn)BpGLK白樺根際土壤細(xì)菌及真菌Alpha 多樣性分析結(jié)果（表1）可知，參試樣本細(xì)菌及真菌的測序深度指數(shù)（coverage）均在98%以上，表明樣本中序列被測出的概率高于98%，即測序結(jié)果能夠真實反映根際土壤細(xì)菌及真菌群落多樣性變化。

對可觀測物種數(shù)（observed species）、Chao1指數(shù)、香農(nóng)（Shannon）指數(shù)、辛普森（Simpson）指數(shù)分析顯示，在細(xì)菌群落組成方面，OE株系、RE株系與WT株系細(xì)菌群落豐度、多樣性均無顯著差異（P＜0.05）（OE1及OE3株系Shannon指數(shù)除外）。在真菌群落組成方面，RE株系的群落豐度、多樣性均顯著高于或高于WT株系，而OE株系的群落豐度、多樣性與WT株系差異未達(dá)到顯著水平。

2.4 轉(zhuǎn)BpGLK白樺根際土壤細(xì)菌及真菌群落組成差異分析

基于參試株系根際土壤細(xì)菌和真菌的特征序列（ASV）分別繪制了韋恩圖。在根際土壤細(xì)菌方面：參試株系共有的ASV為1 401個，占總數(shù)的3.61%，說明各樣本間ASV差異顯著（圖4a）。WT株系特有的ASV為4 231個；3個OE株系特有的ASV分別為2 786、3 756、3 517個；3個RE株系特有的ASV分別為3 957、3 769、4 034個。

在根際土壤真菌方面，參試株系共有的ASV為72個，占總數(shù)的3.07%，同樣說明各樣本間ASV存在差異（圖4b）。WT株系特有的ASV為152個；3個OE株系特有的ASV分別為134、139、179個；3個RE株系特有的ASV分別為306、494、179個。

對參試株系根際土壤細(xì)菌和真菌在ASV水平上進行主成分分析（PCA），結(jié)果（圖5）顯示，PC1和PC2對根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的貢獻(xiàn)率分別為81.9%和8.4%（圖5a），累積貢獻(xiàn)率為90.3%。同時在根際土壤真菌群落PCA分析中，PC1和PC2的貢獻(xiàn)率分別為70.7%和12.8%（圖5b），累積貢獻(xiàn)率為83.5%。

PCA分析中，樣本在坐標(biāo)軸上的投影距離越近，反映出樣本間的物種豐度組成在相應(yīng)維度中越相似。由圖5可以得出，在細(xì)菌群落組成上，RE株系與WT株系的群落組成差異較小，而OE株系與WT株系差異相對較大；在真菌群落組成上，OE株系與WT株系的群落組成差異較小，而RE株系與WT株系差異相對較大。

3 討 論

土壤酶能積極參與土壤中營養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)，在土壤養(yǎng)分的循環(huán)代謝過程中起著重要的作用，是各種生化反應(yīng)的催化劑。土壤酶活性與土壤生物數(shù)量、生物多樣性密切相關(guān)，是土壤生物學(xué)活性的表現(xiàn)，可以作為土壤質(zhì)量的整合生物活性指標(biāo)[19]。轉(zhuǎn)基因植物的外源基因可通過根系分泌物或植物殘體等進入土壤，從而可能對土壤酶活性產(chǎn)生影響[20-22]。故此，人們試圖通過轉(zhuǎn)基因植物根際土壤酶活性測定監(jiān)控轉(zhuǎn)基因植物對土壤微生態(tài)的影響。

試驗對參試株系根際土壤酶活分析顯示，在測定時間內(nèi)，轉(zhuǎn)基因白樺與WT株系在土壤脲酶、蔗糖酶、纖維素酶、過氧化氫酶及中性蛋白酶存在顯著差異，且土壤酶活性存在明顯的季節(jié)性變化。前人研究發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)基因活動會影響土壤酶活性，例如，俞元春等[23]研究發(fā)現(xiàn)，種植10 a的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉顯著提高了土壤過氧化氫酶活性，但同時土壤酶活性與土壤溫度、理化性質(zhì)及根際生物量等多種生物因素和非生物因素相關(guān)[24-25]；馮翠蓮等[26]發(fā)現(xiàn)抗蟲轉(zhuǎn)基因甘蔗對其根際土壤酶活性的影響會因甘蔗生長周期、抗蟲轉(zhuǎn)基因甘蔗株系以及酶的種類而大有不同。因此，本研究中根際土壤的酶活性發(fā)生的改變，是否由于轉(zhuǎn)基因株系造成的，還需要進一步測定土壤理化性質(zhì)進行分析研究。

根際微生物對植物生長和發(fā)育具有重要作用，其參與植物的營養(yǎng)吸收、病原菌防御和非生物脅迫等重要生理過程。轉(zhuǎn)基因植物是否影響植物根際土壤中的微生物，是近年來的研究熱點。轉(zhuǎn)EPSPS基因玉米根際細(xì)菌α多樣性和β多樣性指數(shù)與野生型玉米間無顯著差異，但能夠促進植物生長的慢生根瘤菌屬（Bradyrhizobium）和芽孢桿菌屬（Bacillus）的相對豐度顯著降低，而食酸菌屬（Acidovorax）的相對豐度顯著升高[27]；試驗結(jié)果顯示，伯克霍爾德菌是轉(zhuǎn)BpGLK白樺根際的優(yōu)勢細(xì)菌屬。伯克霍爾德菌是一類革蘭氏陰性細(xì)菌，分布廣泛、功能多樣，其分類復(fù)雜，成員占據(jù)了包括土壤、水、植物和動物在內(nèi)的各種生態(tài)位[28]。近年來，隨著與植物相關(guān)的伯克霍爾德菌的研究增加，越來越多的證據(jù)表明，該菌屬的大部分物種是一類重要的植物根際促生菌，經(jīng)常在植物根系中被發(fā)現(xiàn)。據(jù)報道，伯克霍爾德菌能夠在至少30種植物的根系中大量定殖[28-30]，具有生物固氮、解磷、促生、產(chǎn)生吲哚乙酸等植物激素、抗菌、降解環(huán)境中的微生物等功能[31]。伯克霍爾德菌在轉(zhuǎn)基因株系的根際土壤中相對豐度顯著升高，同時轉(zhuǎn)基因株系在生長期的苗高顯著高于WT株系[32]，這也證實了伯克霍爾德菌對植物具有促生功能。

參試株系通過ITS測序分析顯示，根際土壤真菌群落中棉革菌屬（Tomentella）為轉(zhuǎn)BpGLK基因白樺抑制表達(dá)株系優(yōu)勢類群，該屬為全球廣布屬，幾乎所有的種均為菌根菌，可與松科（Pinaceae）、殼斗科（Fagaceae）、樺木科（Betulaceae）、楊柳科（Salicaceae）、半日花科（Cistaceae）的植物形成外生菌根[33-35]。越來越多的研究表明，該屬真菌在北溫帶、溫帶和熱帶地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)中，特別是針葉林和闊葉落葉林中很常見且占主導(dǎo)地位的外生菌根真菌類群[36-39]。而鎖瑚菌屬（Clavulina）是WT及OE株系根際的優(yōu)勢類群，其外生菌根真菌不具有宿主專一性，且分布較為廣泛，是一種常見的外生菌根真菌[40-42]；且部分外生菌根真菌能夠形成子實體，具有食藥用價值。蠟?zāi)⒕鷮伲↙accaria）的相對豐度在OE株系和RE株系中顯著降低，蠟?zāi)僬婢鳛橥馍?，它具有促進植物生長發(fā)育，提高植物抗逆性，修復(fù)污染與退化土壤、改善土壤質(zhì)量與健康狀況，保持生態(tài)平衡、穩(wěn)定生態(tài)系統(tǒng)及其可持續(xù)生產(chǎn)力等作用[43]。該菌屬在轉(zhuǎn)基因株系中的相對豐度雖有所下降，但植物生長主要受到光合作用的影響，同時根際中的伯克霍爾德菌也具有促進植物生長發(fā)育的功能，微生物之間的協(xié)同作用及相互影響，使轉(zhuǎn)基因株系的苗高均顯著高于WT株系[32]，因此蠟?zāi)倬南陆禌]有影響轉(zhuǎn)基因株系的高生長。

試驗雖然發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)BpGLK白樺對土壤酶活性、根際土壤細(xì)菌及真菌群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了一定的影響，但這些影響并沒有對植物的生長發(fā)育產(chǎn)生不利的影響。本研究中僅為3年生轉(zhuǎn)BpGLK白樺的研究結(jié)果，該結(jié)果不足以說明轉(zhuǎn)BpGLK白樺是否安全。因此，后續(xù)仍需進行長期的跟蹤調(diào)查研究，分析微生物間是否會產(chǎn)生拮抗作用，在植物不同生長發(fā)育階段微生物群落結(jié)構(gòu)是否會發(fā)生變化，進一步獲得較為全面的轉(zhuǎn)BpGLK基因白樺對根際及周邊土壤影響的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以評估其大面積釋放對土壤微生態(tài)環(huán)境的安全性。

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（責(zé)任編輯 吳祝華）