盐渍化土壤改良利用新方法——植物耐盐基因的遗传转化

土壤盐碱化是目前全球最严重的环境问题之一,包括人口膨胀在内的各方面因素使人类不断开发和利用大面积的土地,逐渐生成新的次生盐渍化,加速了土壤盐碱化的进程。通过农业生物技术培育耐盐植物品种或开发利用有经济价值的盐生植物资源以改良土壤已成为研究热点。文中综述了植物耐(抗)盐碱逆境胁迫的相关基因和外源基因遗传转化的方法,并对现今生物耐(抗)盐碱逆境胁迫的基因转化研究进行了展望。

耐盐碱转基因大豆对盐碱土壤磷有效性的影响

以转入BADH基因的耐盐碱转基因大豆株系(SRTS)和其受体黑农35(HN-35),以及野生大豆(Y-21)、当地主栽品种抗线王(K)和盐碱敏感性品种合丰50(HF-50)为材料,在大田盐碱土壤条件下封闭种植,比较分析了耐盐碱转BADH基因大豆对根际土壤磷有效性的影响。研究结果表明,相比受体野生型大豆HN-35,SRTS、K和Y-21在苗期、花期和结荚期均表现出较高的有效磷、无机磷、微生物量磷含量以及较低的有机磷含量,以苗期和花期差异最为明显;SRTS植株根际土壤p H值在生长发育前期显著(P<0.05)低于HN-35,与Y-21和K差异不明显,而生育后期SRTS与HN-35差异不显著。根际土壤有机磷细菌数量在苗期、花期、结荚期和鼓粒期SRTS均显著高于其他品种大豆,无机磷细菌数量SRTS在花期、结荚期和鼓粒期占优势。且分别与微生物量磷呈极显著的正相关关系(R=0.607**;R=0.715**)。同时,SRTS根际土壤酸性和中性磷酸酶活性在各时期均显著(P<0.05)高于HN-35,以花期差异最为明显;而两者碱性磷酸酶活性差异仅在鼓粒期达显著水平。从上述结果可以看出,在大豆生长的一些时期,耐盐碱转基因大豆可能通过根系释放大量H+,使磷素转化的相关微生物群落结构和功能发生改变,从而增强盐碱土壤无机磷的水解和有机磷的矿化能力,促进磷素的循环和有效磷含量的提升,但其影响程度具时期性,且后期基本可得到恢复。

盐碱地农田土壤氮素转化微生物及其影响因素研究进展

氮是植物生长必需的大量元素之一,土壤氮素转化主要过程包括氮素矿化-生物固持作用、生物固氮作用、硝化作用、反硝化作用等,土壤中所有的氮素转化过程均由微生物驱动。土壤微生物是农田植物养料转化、代谢的驱动力。盐碱地农田土壤微生物的存在,能够影响农田作物生长发育及改良土壤状况。土壤氮素微生物生理群能将生物残体水解为氨基酸和氨,将氨氧化为硝酸,还原硝酸盐以及固定大气中气态氮素。因此,土壤微生物氮素生理群具有为植物根际环境提供氮素、调节氮素平衡及氮素循环的作用。本文系统介绍了盐碱地土壤优势菌群、氮素微生物生理群、氮素转化微生物功能基因、培肥及秸秆还田对土壤氮素相关微生物的影响研究进展,并针对宁夏盐碱地微生物研究现状提出了研究展望。