aBIOTECH | 郎志宏团队阐明种植耐除草剂玉米GG2以及施用草甘膦对土壤根系微生物群落的影响

摘要：随着现代农业技术的不断发展，转基因作物和高效除草剂的应用越来越广泛。转基因玉米和草甘膦的结合使用，为农业生产带来了新机遇的同时，也引发了对环境及生态系统影响的担忧。根际土壤微生物在土壤生态系统中扮演着重要角色，它们参与土壤有机质的转化、养分的矿化、腐殖质的形成

随着现代农业技术的不断发展，转基因作物和高效除草剂的应用越来越广泛。转基因玉米和草甘膦的结合使用，为农业生产带来了新机遇的同时，也引发了对环境及生态系统影响的担忧。根际土壤微生物在土壤生态系统中扮演着重要角色，它们参与土壤有机质的转化、养分的矿化、腐殖质的形成以及土壤结构的改良。因此，全面了解施用草甘膦、种植转基因玉米对土壤根际微生物群落的影响，对于优化转基因作物的设计和推广应用具有重要意义。前期中国农业科学院生物技术研究所利用具有自主知识产权的耐草甘膦基因gat和gr79-epsps，获得了具有应用前景的高耐草甘膦、低残留玉米新材料GG2。

近日，中国农业科学院生物技术研究所/国家南繁研究院郎志宏团队发表了题为“Effects of Cultivating Biotech Maize GG2 and glyphosate Treatment on the Rhizospheric Microbial Community Structure” 的研究论文，该文较为系统地探讨了种植转基因玉米GG2以及施用草甘膦除草剂对根际细菌和真菌群落的影响。

该研究利用Illumina NovaSeq PE250高通量测序全面分析了经草甘膦处理的转基因玉米GG2（GG2-H）、未经草甘膦处理的转基因玉米GG2（GG2-N）和未经草甘膦处理的GG2近等非转基因玉米系ZD958（ZD-N），在七个生长阶段（种植前、V3苗期、V5苗期、拔节期、吐丝期、收获期、收获后）根际土壤中细菌和真菌群落多样性和组成的变化。结果发现，GG2根际细菌和真菌群落的结构和多样性与ZD958相似；草甘膦处理对细菌和真菌的多样性和丰度有暂时的影响，随着玉米的生长发育，这一影响逐渐丧失；此外，相比于施用草甘膦除草剂，土壤pH值、有效磷和有机质以及季节性变化等指标对土壤根际细菌和真菌群落结构的影响更大（图1）。

图1 GG2和ZD958根际土壤细菌和真菌群落组成分析

该研究综合分析了转基因作物种植、草甘膦处理、土壤理化性质和玉米生长阶段对土壤微生物群落的影响，为中国推广应用转基因作物提供了重要参考。

中国农业科学院生物技术研究所助理研究员王银晓和硕士研究生郝逸荷为文章共同第一作者，中国农业科学院生物技术研究所/国家南繁研究院郎志宏研究员为通讯作者。该研究得到三亚中国农业科学院国家南繁研究院“南繁专项”、中国农业科学院科技创新工程和国家农业生物育种重大专项的资助。

引用本文：

Wang, Y., Hao, Y., Li, S. et al. Effects of cultivating biotech maize GG2 and glyphosate treatment on the rhizospheric microbial community structure.aBIOTECH (2025). https://doi.org/10.1007/s42994-025-00205-8

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Editors-in-Chief:

Prof. Sanwen Huang

Prof. William John Lucas

2023 IF 4.6

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GENOMICS & BREEDING:Genome, pan-genome, and metagenome studies, multi-omics data mining approaches, intelligent design breeding theory, approaches, and practice, and innovative analytical/bioinformatics tools/methods, with potential to advance crop and livestock breeding programs.

ROOT-SOIL-MICROBIOME AGROECOSYSTEMS: Targeted breeding and engineering of essential root biology and associated microbiome traits directed to enhance crop performance under sub-optimal soil abiotic and/or biotic conditions.

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