Cry1Ac transgenic sugarcane provides a promising way to control stem-borer pests. Biosafety assessment of soil ecosystem for cry1Ac transgenic sugarcane is urgently needed because of the important role of soil microorganisms in nutrient transformations and element cycling, however little is known. This study aimed to explore the potential impact of cry1Ac transgenic sugarcane on rhizosphere soil enzyme activities and microbial community diversity, and also to investigate whether the gene flow occurs through horizontal gene transfer. We found no horizontal gene flow from cry1Ac sugarcane to soil. No significant difference in the population of culturable microorganisms between the non-GM and cry1Ac transgenic sugarcane was observed, and there were no significant interactions between the sugarcane lines and the growth stages. A relatively consistent trend at community-level, represented by the functional diversity index, was found between the cry1Ac sugarcane and the non-transgenic lines. Most soil samples showed no significant difference in the activities of four soil enzymes: urease, protease, sucrose, and acid phosphate monoester between the non-transgenic and cry1Ac sugarcane lines. We conclude, based on one crop season, that the cry1Ac sugarcane lines may not affect the microbial community structure and functional diversity of the rhizosphere soil and have few negative effects on soil enzymes.
Titre de l'article
effet de la canne à sucre transgénique Cry1Ac sur la diversité des communautés microbiennes et les activités enzymatiques dans le sol de la rhizosphère
effet de la canne à sucre transgénique Cry1Ac sur la diversité des communautés microbiennes et les activités enzymatiques dans le sol de la rhizosphère
Introduction à l'article
La canne à sucre (hybrides de Saccharum spp.) est la principale culture de sucre et une matière première industrielle prometteuse pour les biocarburants. Cependant, l'un des problèmes majeurs de cette culture est la sensibilité aux attaques d'insectes (Diatraea saccharalis, Lepidoptera, Cambridae). Pour lutter contre ces derniers, le gène Cry1Ac de la canne à sucre Bt s'est avéré être une stratégie efficace et économique pour améliorer sa résistance aux ravageurs. Mais ce gène pourrait être négatif sur le sol qui est un élément essentiel pour la croissance des plantes, et les micro-organismes de la rhizosphère jouent un rôle majeur dans les transformations des nutriments et le cycle des éléments. cet article évalue le flux génétique par transfert horizontal de gènes, les effets sur la diversité structurelle et fonctionnelle des micro-organismes et les activités enzymatiques dans des échantillons de sol sous des lignées de canne à sucre cry1Ac et non génétiquement modifiée.
La canne à sucre (hybrides de Saccharum spp.) est la principale culture de sucre et une matière première industrielle prometteuse pour les biocarburants. Cependant, l'un des problèmes majeurs de cette culture est la sensibilité aux attaques d'insectes (Diatraea saccharalis, Lepidoptera, Cambridae). Pour lutter contre ces derniers, le gène Cry1Ac de la canne à sucre Bt s'est avéré être une stratégie efficace et économique pour améliorer sa résistance aux ravageurs. Mais ce gène pourrait être négatif sur le sol qui est un élément essentiel pour la croissance des plantes, et les micro-organismes de la rhizosphère jouent un rôle majeur dans les transformations des nutriments et le cycle des éléments. cet article évalue le flux génétique par transfert horizontal de gènes, les effets sur la diversité structurelle et fonctionnelle des micro-organismes et les activités enzymatiques dans des échantillons de sol sous des lignées de canne à sucre cry1Ac et non génétiquement modifiée.
Expériences de l'article
Des expériences sur le terrain sur de petites parcelles dans des conditions naturelles ont été menées dans un champ d'essai pilote. Après avoir cultivé de jeunes plants des lignées de canne à sucre transgénique FN95-1702 et cry1Ac en serre, des parcelles de terrain de 5,2 × 1,1 m a été plantée avec 35 jeunes plants. Le sol de la rhizosphère (3 répliques par échantillon) à trois étapes principales de la période de croissance de la canne à sucre: le sol de la rhizosphère provenant des 5 sites d'échantillonnage par bloc a été mélangé. Les échantillons de sol ont ensuite été tamisés à l'aide d'un tamis de 2 mm, homogénéisés et conservés à 4 ° C jusqu'à un autre dosage. Le flux de gènes a été détecté par PCR. La diversité de la communauté microbienne a été mesurée par la méthode classique de comptage sur paque. La diversité fonctionnelle de la communauté microbienne a été déterminée par biolog ecoplate. Le dosage enzymatique et l’analyse DGGE ont été réalisés.
Des expériences sur le terrain sur de petites parcelles dans des conditions naturelles ont été menées dans un champ d'essai pilote. Après avoir cultivé de jeunes plants des lignées de canne à sucre transgénique FN95-1702 et cry1Ac en serre, des parcelles de terrain de 5,2 × 1,1 m a été plantée avec 35 jeunes plants. Le sol de la rhizosphère (3 répliques par échantillon) à trois étapes principales de la période de croissance de la canne à sucre: le sol de la rhizosphère provenant des 5 sites d'échantillonnage par bloc a été mélangé. Les échantillons de sol ont ensuite été tamisés à l'aide d'un tamis de 2 mm, homogénéisés et conservés à 4 ° C jusqu'à un autre dosage. Le flux de gènes a été détecté par PCR. La diversité de la communauté microbienne a été mesurée par la méthode classique de comptage sur paque. La diversité fonctionnelle de la communauté microbienne a été déterminée par biolog ecoplate. Le dosage enzymatique et l’analyse DGGE ont été réalisés.
Résultats de l'article
La détection de flux génique de la canne à sucre cry1Ac par PCR dans le sol de la rhizosphère a montré qu'il n'y a pas de transfert de gènes exogènes des lignées transgéniques de canne à sucre vers les microorganismes du sol de la rhizosphère.
Les effectifs de la population de bactéries cultivables ou d'actinomycètes et de champignons dans le sol de la rhizosphère GM n'ont montré aucune différence significative par rapport à ceux de la lignée témoin FN95-1702.
Le modèle de variation des activités enzymatiques du sol de la rhizosphère entre les lignées de canne à sucre GM et la canne à sucre non GM tout au long de leur développement n'a montré aucune tendance cohérente. Les auteurs ont pensé que le changement des activités enzymatiques du sol peut résulter des différences dans les propriétés chimiques du sol telles que le pH, l'addition d'engrais ou / et certains autres facteurs naturels.
La détection de flux génique de la canne à sucre cry1Ac par PCR dans le sol de la rhizosphère a montré qu'il n'y a pas de transfert de gènes exogènes des lignées transgéniques de canne à sucre vers les microorganismes du sol de la rhizosphère.
Les effectifs de la population de bactéries cultivables ou d'actinomycètes et de champignons dans le sol de la rhizosphère GM n'ont montré aucune différence significative par rapport à ceux de la lignée témoin FN95-1702.
Le modèle de variation des activités enzymatiques du sol de la rhizosphère entre les lignées de canne à sucre GM et la canne à sucre non GM tout au long de leur développement n'a montré aucune tendance cohérente. Les auteurs ont pensé que le changement des activités enzymatiques du sol peut résulter des différences dans les propriétés chimiques du sol telles que le pH, l'addition d'engrais ou / et certains autres facteurs naturels.
Rigueur de l'article
Les auteurs de cet article ont réalisé les expériences à 3 reprises. Ce qui permet de bien apprécier les résultats. Toutefois, ce travail a été réalisé pour une saison de culture. Il serait intéressant de le faire sur plusieurs saisons pour mieux mesurer l’impact de la canne à sucre génétiquement modifiée sur la communauté microbienne cultivable dans le sol de la rhizosphère.
Les auteurs de cet article ont réalisé les expériences à 3 reprises. Ce qui permet de bien apprécier les résultats. Toutefois, ce travail a été réalisé pour une saison de culture. Il serait intéressant de le faire sur plusieurs saisons pour mieux mesurer l’impact de la canne à sucre génétiquement modifiée sur la communauté microbienne cultivable dans le sol de la rhizosphère.
Ce que cet article apporte au débat
Cet article montre que, sur la base d'une saison de culture, que les lignées de canne à sucre cry1Ac peuvent ne pas affecter la structure de la communauté microbienne et la diversité fonctionnelle du sol de la rhizosphère, mais peuvent avoir peu d'effets négatifs sur les enzymes du sol.
Cet article montre que, sur la base d'une saison de culture, que les lignées de canne à sucre cry1Ac peuvent ne pas affecter la structure de la communauté microbienne et la diversité fonctionnelle du sol de la rhizosphère, mais peuvent avoir peu d'effets négatifs sur les enzymes du sol.
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