转基因抗虫棉是我国最早获准商业化生产的转基因植物,它的应用在产生巨大效益的同时,其可能产生的环境安全问题也引起了广泛的关注。土壤微生物多样性与土壤生态系统的动态平衡关系密切,是转基因植物土壤生态安全评价的重要内容(魏锋等,2011)。转crylAc+cry2Ab基因棉花对甜菜夜蛾、斜纹夜蛾具有抗性,有效的拓宽了我国转基因抗虫棉的杀虫谱；转棉铃虫保幼激素结合蛋白(JHBP1)基因棉是根据RNAi技术干扰靶标昆虫的生长发育,以实现抗虫目的。这两种新型转基因棉花对土壤微生物多样性是否会产生影响鲜见报道。本研究以新型转crylAc+cry2Ab基因棉花和转JHBP1基因棉花及当地常规棉花为实验材料,采用传统培养计数、Biolog生态微平板分析和变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术,分别从土壤可培养微生物数量、碳源代谢多样性和群落结构的变化三方面,研究了两种新型转基因棉在各个生育期对土壤微生物群落结构和功能多样性的影响。主要研究成果如下：(一)转crylAc+cry2Ab基因棉花对土壤微生物群落结构和功能的影响1、与常规棉花相比,转crylAc+cry2Ab基因棉花可培养细菌和放线菌数量在蕾期显著降低,其他时期无显著差异；各采样时期可培养真菌数量均无显著差异。两种棉田土壤中可培养微生物(细菌、真菌和放线菌)数量在棉花生长的四个阶段具有相同的变化趋势。2、Biolog分析结果显示,转crylAc+cry2Ab基因棉花与常规棉花土壤细菌活性和碳源利用能力在苗期和蕾期存在明显差异,花铃期和吐絮期则无显著不同；与常规棉花相比,转crylAc+cry2Ab基因棉花土壤细菌群落的丰富度和优势度显著降低,均匀度显著升高。3、不同采样时期转crylAc+cry2Ab基因棉花与常规棉花的细菌DGGE图谱具有很高的相似性,绝大多数条带为共有条带,部分条带在亮度上有一些差异,只有少数条带在个别生育期增加或缺失。细菌群落结构主成分分析结果表明,转cry1Ac+cy2Ab基因棉花与常规棉花土壤细菌群落结构均随着生育期的不同而发生改变,且两者仅在花铃期出现显著差异。与细菌DGGE图谱相比,转crylAc+cry2Ab基因棉花与常规棉花土壤真菌DGGE图谱各泳道条带数较少,条带位置及亮度也有较大差异。真菌群落结构主成分分析结果显示,转cry1Ac+cry2Ab基因棉花与常规棉花土壤真菌群落结构会随着生育期的不同发生改变,而且两者在蕾期、花铃期和吐絮期的变化趋势相同；转cry1Ac+cry2Ab基因棉花与常规棉花土壤真菌群落结构在苗期存在显著差异,其他时期无显著不同。(二)转JHBP1基因棉花对土壤微生物群落结构和功能的影响1、各采样时期转JHBP1基因棉花与常规棉花可培养细菌、真菌和放线菌的数量均无显著差异。在棉花整个生长阶段,转JHBP1基因棉花和常规棉花的土壤可培养细菌和真菌数量均表现为花铃期和吐絮期显著高于苗期和蕾期；可培养放线菌数量在棉花的四个生长阶段较稳定。2、转JHBP1基因棉花和常规棉花土壤细菌活性在各采样时期均无明显差异。与常规棉花相比,转JHBP1基因棉花土壤细菌群落的丰富度指数在蕾期显著降低,其他时期无显著差异；优势度和均匀度在各采样时期均无显著差异。从整个棉花生育期来看,常规棉花的土壤细菌群落碳源代谢能力的稳定性较高,而转JHBP1基因棉花的较差；转JHBP1基因棉花和常规棉花土壤细菌群落的碳源代谢能力在蕾期和吐絮期差异较大。3、不同采样时期转JHBP1基因棉花与常规棉花的土壤细菌DGGE图谱具有很高的相似性,绝大多数条带为共有条带,只有少数细菌在个别生育期发生了短暂的变动(减少、缺失或增加、出现)。细菌群落结构主成分分析显示,不同采样时期土壤样品的细菌群落结构组成差异较大,而同一采样时期转JHBP1基因棉花与常规棉花的土壤细菌群落结构组成相似性较高。各采样时期转JHBP1基因棉花与常规棉花的真菌DGGE图谱也具有较高的相似性。真菌群落结构主成分分析显示,两种棉田土壤真菌群落结构会随着生育期的不同发生改变,转JHBP1基因棉花与常规棉花土壤真菌群落结构组成在蕾期差异较大。综上所述,两种转基因棉花与常规棉土壤微生物群落结构和功能多样性在整个棉花生育期呈现出基本一致的变化趋势；转cry1Ac+cry2Ab基因棉和转JHBP1基因棉仅在某些时期对土壤微生物群落结构和功能多样性产生了短暂影响,大部分时期无显著影响。