轉(zhuǎn)基因本直物對(duì)土壤微生物群落的影響及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

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轉(zhuǎn)基因植物從1996年商業(yè)化以來(lái)，無(wú)論在發(fā)達(dá)國(guó)家還是在發(fā)展中國(guó)家，均呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)。到2013年，全球轉(zhuǎn)基因植物種植面積累計(jì)已達(dá)16億公頃。與此相伴隨，轉(zhuǎn)基因植物對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的影響及其潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，也已受到社會(huì)各界高度重視。轉(zhuǎn)基因植物對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)，尤其對(duì)土壤微生物群落的影響，是對(duì)轉(zhuǎn)基因植物投放市場(chǎng)之風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)估的重要內(nèi)容之一。就轉(zhuǎn)基因植物而言，由外源基因表達(dá)引起植物生理代謝上的改變，以及外源基因的表達(dá)產(chǎn)物通過(guò)根系分泌等途徑進(jìn)入土壤生態(tài)系統(tǒng)，均會(huì)對(duì)根際土壤微生物群落發(fā)生潛在影響。開(kāi)展轉(zhuǎn)基因植物對(duì)土壤微生物影響的研究，對(duì)于科學(xué)評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)基因植物潛在的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)有重要意義。

可能的影響機(jī)制

轉(zhuǎn)基因植物殘留在土壤中的方式主要有外源基因和外源基因表達(dá)產(chǎn)物兩種，與此相應(yīng)，轉(zhuǎn)基因植物影響土壤微生物群落的可能途徑也主要有兩種。

一種途徑是，轉(zhuǎn)基因植物的外源基因表達(dá)產(chǎn)物對(duì)土壤微生物及其群落的多樣性產(chǎn)生一定影響，這種表達(dá)產(chǎn)物的主要成分為轉(zhuǎn)基因植物殘?bào)w所含的或根系直接分泌進(jìn)土壤的外源蛋白質(zhì)。研究表明。在轉(zhuǎn)基因油菜的根際土壤微生物群落中，某些特征性脂肪酸含量顯著提高，表明其微生物群落組成發(fā)生了變化。也有研究發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)Bt（Bacillus thurigiens，蘇云金桿菌毒蛋白）基因植物對(duì)根際土壤的菌根真菌產(chǎn)生明顯影響。然而又有些研究發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)基因植物對(duì)土壤微生物區(qū)系無(wú)顯著影響。例如，大田種植的轉(zhuǎn)Bt基因棉花與非轉(zhuǎn)基因?qū)φ罩仓晗啾龋涓捣置谖飳?duì)土壤根際微生物沒(méi)有顯著影響。

另一種途徑是，轉(zhuǎn)基因植物的外源基因通過(guò)水平基因轉(zhuǎn)移（horizontal gene transfer），就是通過(guò)將遺傳物質(zhì)傳遞給非子代的其他細(xì)胞的方式，整合到土壤微生物的基因組中，從而可能使土壤微生物的遺傳特性與功能發(fā)生一定變化。例如，李（B.Lee）等人2010年對(duì)田間轉(zhuǎn)基因西瓜進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估時(shí)，發(fā)現(xiàn)其中的35S啟動(dòng)子基因存在向土壤微生物轉(zhuǎn)移的可能。轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉中的nptlI基因可能向葉圍細(xì)菌漂移。目前已在一種能與植株共生的黑曲霉微生物中發(fā)現(xiàn)原來(lái)存在于轉(zhuǎn)基因油菜、黑芥菜、蒺藜和甜豌豆中的抗生素抗性基因。但是也有文獻(xiàn)報(bào)道，轉(zhuǎn)基因植物發(fā)生水平基因轉(zhuǎn)移的頻率低于自然轉(zhuǎn)化的頻率，因而轉(zhuǎn)基因植物通過(guò)水平基因轉(zhuǎn)移給人類和環(huán)境帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)可以忽略不計(jì)。

目前尚不明確。大量種植轉(zhuǎn)基因植物對(duì)于土壤微生物產(chǎn)生何種影響，以及影響的機(jī)制如何。這方面的研究還不夠系統(tǒng)。有待于運(yùn)用新的技術(shù)和取得新的突破。

常用的研究方法

在評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)基因植物對(duì)土壤微生物的影響方面，目前國(guó)內(nèi)外最常用的研究方法大致有四種，即傳統(tǒng)培養(yǎng)法、微平板技術(shù)、現(xiàn)代生物標(biāo)記技術(shù)和現(xiàn)代分子標(biāo)記技術(shù)。

傳統(tǒng)培養(yǎng)法傳統(tǒng)的微生物培養(yǎng)方法是根據(jù)目標(biāo)微生物選擇相應(yīng)的專性固體培養(yǎng)基，對(duì)可培養(yǎng)的微生物進(jìn)行分離培養(yǎng)，然后根據(jù)各種微生物的生理生化特征、外觀形態(tài)及菌落形成單位來(lái)計(jì)測(cè)微生物的數(shù)量與種類。該法雖然簡(jiǎn)單且易于操作，但由于培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件的限制，目前通過(guò)實(shí)驗(yàn)室人工培養(yǎng)方法分離、描述的微生物種類和數(shù)量，僅占估計(jì)數(shù)量的1%-5%，而其余95%-99%微生物種群仍未被分離。因此，傳統(tǒng)培養(yǎng)方法只能作為一種輔助手段，并只有與其他先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合，才能較為客觀而全面地反映土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的真實(shí)信息。

微平板技術(shù)美國(guó)Biolog公司開(kāi)發(fā)的微平板技術(shù)是測(cè)定土壤微生物對(duì)95種不同碳源的利用能力。以及這些微生物的代謝差異，用以表征土壤微生物代謝功能多樣性或結(jié)構(gòu)多樣性的方法。該方法由于操作簡(jiǎn)便，效率高，培養(yǎng)周期短，結(jié)果可重現(xiàn)，而成為研究土壤微生物多樣性的主流方法之一。但由于培養(yǎng)環(huán)境如濕度、滲透壓、pH等方面的改變都可能引起微生物對(duì)碳底物實(shí)際利用能力的改變，因此會(huì)造成一定誤差。要想獲得與大量微生物之群落代謝和功能多樣性相關(guān)的信息，必須結(jié)合相關(guān)的分子生物學(xué)技術(shù)。

現(xiàn)代生物標(biāo)記技術(shù)使用生物標(biāo)志物（biomarker，指在某種效應(yīng)過(guò)程中可測(cè)定的特異性生物分子）來(lái)描述土壤微生物的群落結(jié)構(gòu)組成。是目前最常用的方法之一。磷脂脂肪酸（phospholipids fatty acid，PLFA）是微生物細(xì)胞膜的重要組成成分，不同種類微生物體內(nèi)的PLFA組成及含量顯示出極大的差異，所以PLFA可作為生物標(biāo)志物，其種類及組成可用以描述微生物的群落結(jié)構(gòu)。PLFA的譜圖分析方法常用于研究復(fù)雜群落中微生物的多樣性，表征在數(shù)量上占優(yōu)勢(shì)的土壤微生物群落，包括不可培養(yǎng)微生物。用該分析方法能直接提取原位土壤中微生物群落的脂肪酸，不需要對(duì)土壤微生物進(jìn)行培養(yǎng)，因而可直接反映土壤微生物群落的原貌。其缺點(diǎn)在于只適合活的微生物，不同的微生物群落可能會(huì)產(chǎn)生重疊圖譜。

現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)用于評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)基因植物對(duì)土壤微生物影響的現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)有許多種。這里列舉若干。

一是基于核酸分子雜交技術(shù)的方法。核酸分子雜交技術(shù)是1970年代發(fā)展起來(lái)的一種新的分子生物學(xué)技術(shù)。在該類方法中，熒光原位雜交技術(shù)（fluorescence in situ hybridization，F(xiàn)ISH；即以熒光標(biāo)記取代同位素標(biāo)記而形成的一種新的原位雜交方法）是研究不可培養(yǎng)土壤微生物群落之多樣性最為常用和有效的手段。FISH技術(shù)使直接顯現(xiàn)土壤棲息地微生物成為可能，可用于對(duì)土壤樣品中的微生物進(jìn)行原位檢測(cè)。

二是基于PCR技術(shù)的方法。該類方法中代表性的技術(shù)是變形梯度凝膠電泳（denaturant gradient gel electrophoresis，DGGE）和限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性技術(shù)（restriction fragment length polymorphism，RFLP）。

變形梯度凝膠電泳（DGGE）是根據(jù)PCR擴(kuò)增的基因或基因片段核苷酸序列的不同，進(jìn)行片段的分離。根據(jù)電泳條帶的多寡和條帶的位置，可以初步辨別出樣品中微生物種類的多少，以分析土壤樣品中微生物的多樣性。由于DGGE具有可靠性強(qiáng)、重現(xiàn)性高、方便快捷等優(yōu)點(diǎn)，在近十年內(nèi)已成為微生物群落遺傳多樣性和動(dòng)態(tài)分析的強(qiáng)有力工具。

限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性技術(shù)（RFLP）是利用限制性內(nèi)切酶特性及電泳技術(shù)，對(duì)特定DNA片段的限制性內(nèi)切酶產(chǎn)物進(jìn)行分析，根據(jù)片段的大小及標(biāo)記片段種類和數(shù)量的不同，評(píng)價(jià)微生物的群落結(jié)構(gòu)和多樣性。RFLP反映了DNA水平上的變異。該技術(shù)可以對(duì)大量土樣進(jìn)行分析，是研究微生物多樣性的有效工具。末端限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性技術(shù)（terminal restriction fragment length polymerphism，T-RFLP）是在RFLP基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，相對(duì)于其他分子生物學(xué)技術(shù)具有分辨率高、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等特點(diǎn)，是分析復(fù)雜環(huán)境微生物群落的強(qiáng)有力工具之一。

三是宏基因組學(xué)（metagenomics）技術(shù)。宏基因組學(xué)也稱為群落基因組學(xué)（community genomies），是指利用現(xiàn)代基因組技術(shù)直接研究自然狀態(tài)環(huán)境中的微生物有機(jī)體群落，而不需要經(jīng)過(guò)分離、培養(yǎng)單一種類的微生物。在土壤微生物多樣性研究中，通過(guò)直接提取土壤樣品的總DNA并進(jìn)行限制性內(nèi)切酶的酶切，獲得大片段的DNA后直接與特定的載體連接，以構(gòu)建克隆文庫(kù)，然后對(duì)文庫(kù)進(jìn)行篩選或者直接進(jìn)行高通量測(cè)序分析。如454測(cè)序技術(shù)，即根據(jù)焦磷酸測(cè)序法通過(guò)生物發(fā)光對(duì)DNA序列進(jìn)行檢測(cè)的技術(shù)；或Miseq測(cè)序技術(shù)，即以“邊合成邊”測(cè)序技術(shù)為基礎(chǔ)，對(duì)數(shù)百萬(wàn)個(gè)DNA片段同時(shí)進(jìn)行大規(guī)模平行測(cè)序的技術(shù)。

目前，基因測(cè)序技術(shù)及宏基因組分析技術(shù)是土壤微生物多樣性研究的前沿。通過(guò)對(duì)基因組文庫(kù)中的基因序列進(jìn)行系統(tǒng)化研究，使土壤微生物的多樣性分析趨于完整客觀。應(yīng)用免培養(yǎng)的新方法和新技術(shù)。可繞過(guò)微生物菌種分離培養(yǎng)這一技術(shù)難關(guān)，直接在基因水平上研究、開(kāi)發(fā)和利用無(wú)法培養(yǎng)的微生物資源，有利于揭示不可培養(yǎng)微生物的基因多樣性，為研究土壤微生物的復(fù)雜群落結(jié)構(gòu)提供了重要工具。

綜合應(yīng)用上述涉及土壤微生物的研究技術(shù)，可深入研究諸多轉(zhuǎn)基因植物對(duì)土壤微生物群落的影響，較全面地考察土壤微生物群落的組成信息，更有效地監(jiān)測(cè)土壤微生物群落的時(shí)空變化，從而為轉(zhuǎn)基因植物的土壤生物生態(tài)安全研究提供強(qiáng)有力支持。當(dāng)然，由于轉(zhuǎn)基因植物對(duì)土壤微生態(tài)系統(tǒng)影響的復(fù)雜性，目前的認(rèn)識(shí)仍然極為有限，還存在諸多不一致甚至相互矛盾的研究結(jié)果。要想深入剖析轉(zhuǎn)基因植物對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)特別是對(duì)土壤微生物群落之結(jié)構(gòu)與功能的影響，必須發(fā)展更先進(jìn)的技術(shù)支撐系統(tǒng)，并需要在多種植物上進(jìn)行大量的田間試驗(yàn)和長(zhǎng)期的跟蹤研究等。

研究的進(jìn)展

眾多研究報(bào)道顯示，關(guān)于轉(zhuǎn)基因植物對(duì)土壤微生物的安全性，存在著較大爭(zhēng)議。多數(shù)研究認(rèn)為，轉(zhuǎn)基因植物僅對(duì)土壤微生物有輕微影響或者沒(méi)有影響。只有少數(shù)研究發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)基因植物會(huì)使土壤微生物群落的結(jié)構(gòu)多樣性發(fā)生顯著變化。隨著轉(zhuǎn)基因作物種植時(shí)間的加長(zhǎng)以及可能的生物富集作用的不斷擴(kuò)大，這種潛在的影響或風(fēng)險(xiǎn)有著不容忽視的高度不可預(yù)見(jiàn)性。下面列舉有關(guān)幾類轉(zhuǎn)基因植物對(duì)土壤微生物影響的評(píng)價(jià)。

抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物對(duì)土壤微生物的影響

抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物所用的基因主要是蘇云金桿菌毒蛋白基因、蛋白酶抑制劑（proteinase inhibitors，PI）基因、外源凝集素（lectin）基因、淀粉酶抑制劑（aamylase inhibitor，aAI）基因、幾丁質(zhì)酶（chitinase）基因、核糖體失活蛋白（dbosome-inactivating-proteins，RIP）基因等。

目前國(guó)內(nèi)外評(píng)估轉(zhuǎn)基因植物對(duì)土壤微生物影響的研究，多以轉(zhuǎn)Bt植物為材料。薩克西納（D.Saxena）等人2002年在溫室試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)CrylAb基因玉米（NK4640Bt）和非轉(zhuǎn)基因玉米根際土壤中或添加玉米組織的土壤中可培養(yǎng)的細(xì)菌、放線菌和真菌數(shù)量無(wú)顯著差異。2008年，巴拉昌達(dá)（D.Balachandar）等利用DNA指紋識(shí)別技術(shù)對(duì)轉(zhuǎn)Bt棉花進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)Bt和非轉(zhuǎn)Bt棉花根際有益變形細(xì)菌多樣性之間沒(méi)有顯著差異。2012年，宋亞娜等人利用PCR-DGGE和熒光定量PCR技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)，一定時(shí)期內(nèi)種植轉(zhuǎn)crylAc/cpti雙價(jià)抗蟲(chóng)基因水稻不會(huì)影響土壤氨氧化細(xì)菌的群落組成和豐度。然而在2009年，朱荷琴等人的研究認(rèn)為，轉(zhuǎn)豇豆胰蛋白酶抑制劑（CdTI）基因棉花對(duì)根際土壤中細(xì)菌、放線菌和真菌的數(shù)量有顯著影響。2011年，甄志先等人研究了4年生轉(zhuǎn)雙抗蟲(chóng)基因741楊樹(shù)試驗(yàn)林在生長(zhǎng)季節(jié)中土壤微生物種群數(shù)量的變化。結(jié)果表明，轉(zhuǎn)基因植株和非轉(zhuǎn)基因植株之間在不同時(shí)期的根際和根表土壤細(xì)菌、放線菌和真菌數(shù)量存在一定差異，但未達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著的水平。

抗除草劑轉(zhuǎn)基因植物對(duì)土壤微生物的影響

抗除草劑轉(zhuǎn)基因植物所用的基因主要有抗草甘膦的EPSPS基因，抗草丁膦的PPT乙酰轉(zhuǎn)移酶（Bar）基因、抗溴苯腈的腈水解酶基因等。

根據(jù)加拿大貿(mào)易與可持續(xù)發(fā)展國(guó)際中心（ICTSD）的一份有關(guān)遺傳修飾作物（GMC）的調(diào)查報(bào)告顯示，美國(guó)科學(xué)家已發(fā)現(xiàn)，在施用抗草甘膦除草劑系列的作物田中，由于大量使用草甘膦，有可能引起土壤微生物群落和植物健康狀況的改變。鄧菲爾德（K.E.Dunfield）和格米達(dá)（J.J.Germida）2001年對(duì)抗草甘膦油菜進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因和非轉(zhuǎn)基因油菜根際微生物群落存在顯著差異。徐廣惠等人2009年的研究發(fā)現(xiàn)，抗草甘膦轉(zhuǎn)基因大豆降低了根際土壤細(xì)菌的數(shù)量和細(xì)菌群落的多樣性，并對(duì)根際土壤中硝化螺旋菌屬（Nitrospira）細(xì)菌（一類革蘭氏陰性細(xì)菌）有一定的抑制作用。施馬倫貝格爾（A.Schmalenberger）等人研究發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)pat基因玉米（Zea mays）和甜菜（Betctvulgaris）與非轉(zhuǎn)基因植株的根際細(xì)菌多樣性之間無(wú)顯著性差異。上述研究結(jié)果提示轉(zhuǎn)基因植物對(duì)土壤微生物的影響可能與外源基因的種類有關(guān)。

抗病轉(zhuǎn)基因植物對(duì)土壤微生物的影響

將編碼抗菌蛋白質(zhì)（如幾丁質(zhì)酶、葡聚糖酶、溶菌酶和防御素）的相關(guān)基因?qū)酥参锘蚪M中，可以對(duì)植物病原菌產(chǎn)生持久的廣譜抗性，對(duì)抵御植物病害起到重要作用，但同時(shí)也可能對(duì)土壤微生物發(fā)生潛在影響。例如，導(dǎo)入外源水稻幾丁質(zhì)酶（RC24）的轉(zhuǎn)基因水稻根內(nèi)和根際的微生物群落會(huì)發(fā)生顯著變化，轉(zhuǎn)基因水稻根部?jī)?nèi)生真菌少于對(duì)照組，而內(nèi)生細(xì)菌比對(duì)照組多10倍。表達(dá)抗菌肽的轉(zhuǎn)基因馬鈴薯在開(kāi)花期，能對(duì)芽孢桿菌種群結(jié)構(gòu)和多樣性產(chǎn)生短暫卻顯著的影響；但是在塊莖形成期，轉(zhuǎn)基因的和親本的馬鈴薯具有類似的芽孢桿菌種群結(jié)構(gòu)和多樣性。此外，霍耶爾（H.Heuer）等人2002年利用PLFA、Biolog和PCR-DGGE技術(shù)，研究了表達(dá)T4溶菌酶轉(zhuǎn)基因和非轉(zhuǎn)基因馬鈴薯兩種品系對(duì)土壤中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)和變化動(dòng)態(tài)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)T4溶菌酶基因植物的根際土壤細(xì)菌群落變化是由環(huán)境因子（季節(jié)、試驗(yàn)地點(diǎn)和年份）引起的。

品質(zhì)性狀相關(guān)轉(zhuǎn)基因植物對(duì)土壤微生物的影響

近年來(lái)，利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)已經(jīng)培育出一些用于改良品質(zhì)性狀（如改變淀粉成分、調(diào)節(jié)植物激素平衡、提高果實(shí)緊實(shí)度等）的轉(zhuǎn)基因植物，因此其對(duì)土壤微生物的影響也需要得到認(rèn)真評(píng)估。

有研究報(bào)道，產(chǎn)淀粉酶和木質(zhì)素過(guò)氧化物酶的轉(zhuǎn)基因紫花苜蓿（Medicago sativa）與親本紫花苜蓿的根際細(xì)菌類型存在差異，轉(zhuǎn)基因紫花苜蓿根際土壤中可培養(yǎng)的需氧產(chǎn)孢和利用纖維素的細(xì)菌數(shù)量比親本紫花苜蓿顯著提高。利用磷脂脂肪酸（PLFA）法分析轉(zhuǎn)基因品質(zhì)改良（富含硫氨基酸）大豆對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)果表明轉(zhuǎn)基因大豆的種植影響根際土壤微生物群落結(jié)構(gòu)。產(chǎn)玉米黃質(zhì)（zeaxanthin）轉(zhuǎn)基因馬鈴薯和親本馬鈴薯品系的根際放線菌（Actinobacteria）、B-變形菌（Betaproteobacteria）和鏈霉菌（Streptomycetaceae）細(xì)菌群落發(fā)生顯著變化，而且根際真菌群落的變化更明顯。但也有研究表明，產(chǎn)果聚糖轉(zhuǎn)基因馬鈴薯對(duì)根際土壤細(xì)菌種群無(wú)明顯影響。

其他特性轉(zhuǎn)基因植物對(duì)土壤微生物的影響

此外，一些特殊性狀，如提高環(huán)境脅迫耐受力、過(guò)量表達(dá)硝基還原酶或鐵蛋白等的轉(zhuǎn)基因植物，也可能對(duì)土壤微生物群落多樣性產(chǎn)生一定影響。利用16S-23S rRNA基因間隔區(qū)（intergenic spacer region，ISR）的研究表明，轉(zhuǎn)抗逆基因DREBlA的馬鈴薯對(duì)微生物基因型結(jié)構(gòu)有較小的影響，而且一些基因型只在種植轉(zhuǎn)基因植物的土壤中出現(xiàn)。采用傳統(tǒng)的平板計(jì)數(shù)法和PCR凝膠電泳技術(shù)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，具有脅迫抗性的轉(zhuǎn)甜菜堿醛脫氫酶（BADH）基因的苜蓿對(duì)土壤微生物系統(tǒng)沒(méi)有明顯的影響。2011年，李（B.Lee）等利用T-RFLP技術(shù)分析了表達(dá)海藻糖-6-磷酸合成酶的轉(zhuǎn)基因水稻對(duì)土壤微生物的影響，結(jié)果表明轉(zhuǎn)基因水稻對(duì)土壤細(xì)菌和真菌群落無(wú)明顯影響。2012年，董蕾利用DGGE技術(shù)進(jìn)行的研究表明，轉(zhuǎn)DREB3基因抗旱大豆對(duì)土壤微生物無(wú)明顯影響。

進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)需考慮的因素

有關(guān)轉(zhuǎn)基因植物對(duì)土壤微生物的影響，已進(jìn)行了大量研究，但是未得出一致的結(jié)論，甚至還得出了一些彼此完全相反的結(jié)果。究其原因，可能是眾多研究者所選擇的轉(zhuǎn)基因植物品種各不相同。另外，試驗(yàn)地點(diǎn)選擇的差異也會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生很大影響。總體來(lái)看，相對(duì)于環(huán)境因素（干旱、作物病蟲(chóng)害、氣候變化）、生育時(shí)期，以及農(nóng)作物管理措施（施肥、灌水、施藥、輪作）而言，轉(zhuǎn)基因植物的種植沒(méi)有造成土壤微生物群落的顯著改變。簡(jiǎn)言之，轉(zhuǎn)基因植物對(duì)土壤微生物的影響依賴于許多因素。因此在評(píng)估轉(zhuǎn)基因作物對(duì)土壤微生物的影響及潛在風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，首先應(yīng)考慮哪些因素影響土壤微生物群落的多樣性。這些因素是復(fù)雜多樣的，總體分為生物因素和非生物因素兩大類。

生物因素主要包括：植物的不同發(fā)育階段和不同物種，同一物種不同栽培品種之間的差異，作物的輪作情況，以及植物根系延伸可能涉及的土壤范圍。研究表明，這些生物因素在一定程度上可能會(huì)影響土壤微生物群落的組成，從而不可預(yù)見(jiàn)地導(dǎo)致出現(xiàn)或缺失某些特定的微生物類群。在評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)基因植物對(duì)土壤微生物的影響時(shí)，要充分考慮這些因素對(duì)分析結(jié)果的影響。例如有研究發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)基因土豆品系SIBU SI與受體親本（非轉(zhuǎn)基因土豆）SIBU之間根際土壤微生物的差異小于受體親本SIBU與常規(guī)非轉(zhuǎn)基因栽培品種SOLANA之間的差異，由此可以推斷，轉(zhuǎn)基因土豆對(duì)土壤微生物沒(méi)有影響或影響甚微。

非生物因素主要包括：不同的土壤類型，季節(jié)變化，耕地情況，肥料的使用，以及污水灌溉。研究表明，不同的農(nóng)田管理措施如耕作方式，肥料、農(nóng)藥和除草劑的使用等，對(duì)土壤微生物有重要的影響。巴留索（J.Barriuso）等人在2012年采用焦磷酸測(cè)序新技術(shù)證實(shí)，轉(zhuǎn)Bt基因?qū)τ衩滋锿寥牢⑸锶郝涞挠绊戇h(yuǎn)小于氣象因子。在精確評(píng)估轉(zhuǎn)基因作物對(duì)土壤微生物的影響時(shí)，恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮控制農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中這些因子的自然變化，也應(yīng)該考慮取樣過(guò)程中空間和時(shí)間的變化。例如，種植轉(zhuǎn)Bt作物能夠避免使用殺蟲(chóng)劑，那么不使用殺蟲(chóng)劑對(duì)根際微生物的影響也應(yīng)該同時(shí)得到評(píng)估。

展望

土壤中的微生物群落在整個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中具有其他生物所不可替代的作用。各種轉(zhuǎn)基因植物的大面積種植對(duì)土壤微生物有何潛在危險(xiǎn)，對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)有何影響，已成為研究之熱點(diǎn)。有諸多報(bào)道表明，轉(zhuǎn)基因植物對(duì)土壤微生物有顯著作用，其給環(huán)境帶來(lái)的潛在風(fēng)險(xiǎn)是今后人類推廣轉(zhuǎn)基因植物時(shí)所面臨的重大挑戰(zhàn)之一。也有研究認(rèn)為，盡管轉(zhuǎn)基因植物對(duì)土壤微生物沒(méi)有顯著影響，但隨著時(shí)間的積累及生物富集作用的不斷擴(kuò)大，其危害性可能會(huì)逐步顯現(xiàn)，且存在高度的不可預(yù)見(jiàn)性。

目前。人們?cè)谵D(zhuǎn)基因植物影響土壤微生物安全性這一方面，研究還不夠全面深入，所取得的研究成果差異頗大，迄今的研究結(jié)果尚無(wú)定論。可能的原因在于，土壤微生物群落中各組分和功能之間的相互關(guān)系尚不明確，無(wú)法準(zhǔn)確評(píng)價(jià)土壤系統(tǒng)自然變化對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和功能的影響，關(guān)于轉(zhuǎn)基因植物對(duì)土壤微生物影響之程度也需深入研究。此外，土壤微生物學(xué)研究中所采用方法的局限性也是導(dǎo)致研究結(jié)論各異的重要原因。要認(rèn)識(shí)到該領(lǐng)域的研究具有長(zhǎng)期性和復(fù)雜性，需要從不同的角度、綜合多種研究手段或開(kāi)發(fā)新的研究策略來(lái)開(kāi)展研究，以進(jìn)一步闡明轉(zhuǎn)基因植物與土壤微生物之間互相影響的實(shí)質(zhì)聯(lián)系。

從上述認(rèn)識(shí)出發(fā)，開(kāi)展轉(zhuǎn)基因植物的土壤微生物安全性評(píng)價(jià)，必須建立合理規(guī)范的土壤微生態(tài)學(xué)水平的評(píng)估方法和理論體系，加強(qiáng)傳統(tǒng)培養(yǎng)方法與現(xiàn)代生物化學(xué)和分子生物學(xué)方法的聯(lián)合應(yīng)用，同時(shí)對(duì)不同轉(zhuǎn)基因植物進(jìn)行個(gè)案分析，結(jié)合長(zhǎng)期的田間試驗(yàn)觀察，爭(zhēng)取在不久的將來(lái)能夠清晰地揭示轉(zhuǎn)基因植物對(duì)人類和環(huán)境之潛在影響，進(jìn)一步完善對(duì)轉(zhuǎn)基因植物的安全性評(píng)價(jià)體系，使得轉(zhuǎn)基因技術(shù)擁有更廣闊的順利發(fā)展空間，并成為真正造福于人類的先進(jìn)技術(shù)。