Effects of cultivating biotech maize GG2 and glyphosate treatment on the rhizospheric microbial community structure.
aBIOTECH · 2025 · 6:174-188 · PMID 40641642 · 등급5 동물·현장 현장조사 · 환경과 생태 > 토양생물·미생물 · 식물
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UNLABELLED: 글리포세이트 내성 작물의 환경 생물안전성 평가에서, 토양 건강 유지, 식물 성장 및 작물 생산성에 중요한 역할을 하는 근권토의 미생물 군집에 이러한 작물을 재배하고 글리포세이트를 살포하는 것이 미치는 영향을 평가하는 것이 필수적이다. 옥수수(Zea mays) 계통 GG2는 야생형 옥수수를 gat 및 gr79-epsps 유전자로 형질전환하여, GG2에 글리포세이트에 대한 능동적 및 수동적 저항성을 모두 부여한 것이었다. 그러나 이러한 두 가지 새로운 글리포세이트 내성 유전자를 옥수수에 도입하는 것과 글리포세이트 처리가 근권 미생물에 미치는 생태학적 위험은 여전히 불분명하다. 본 연구에서는 고처리량 시퀀싱을 이용하여, 바이오테크 옥수수 GG2 주변의 근권토 내 세균 및 진균 군집의 다양성과 구성을 (글리포세이트 처리군)과 (비처리군)으로 나누어, 근접 등유전자체인 비바이오테크 옥수수 계통 ZD958과 비교하여 7개 성장 단계에서 분석하였다. GG2-H의 세균 및 진균 군집 구조와 다양성은 ZD958과 유사하였으나, 글리포세이트 처리는 세균 및 진균 다양성과 풍부도에 일시적인 영향을 미쳤다. 세균 및 진균 군집의 차이는 pH, 이용성 인산 및 유기물과 같은 토양 특성의 변화와 계절적 변화와 연관되어 있었다. 이러한 요인들이 옥수수 계통 자체보다 세균 및 진균 군집 구조 변화에 가장 큰 기여를 하였다. 본 연구는 바이오테크 작물 재배, 글리포세이트 처리, 토양의 물리화학적 특성, 그리고 옥수수 성장 단계가 토양 미생물 군집에 미치는 영향을 종합적으로 분석하여, 중국에서 바이오테크 작물의 대규모 도입에 유용한 통찰을 제공한다. SUPPLEMENTARY INFORMATION: 온라인 버전에는 10.1007/s42994-025-00205-8에서 이용 가능한 보충 자료가 포함되어 있다.ORIGINAL ABSTRACT
UNLABELLED: In environmental biosafety assessments of glyphosate-tolerant crops, it is essential to evaluate the effects of cultivating these crops and applying glyphosate on the microbial community in the rhizosphere soil, which play a critical role in maintaining soil health, plant growth, and crop productivity. Maize (Zea mays) line GG2 was previously generated by transforming wild-type maize with the gat and gr79-epsps genes, endowing GG2 with both active and passive resistance to glyphosate. However, the ecological risk of introducing these two new glyphosate-tolerance genes into maize, as well as glyphosate treatment, to rhizosphere microorganisms remain unclear. In this study, we used high-throughput sequencing to analyze the diversity and composition of the bacterial and fungal communities in the rhizosphere soil around biotech maize GG2, with (GG2-H) and without glyphosate treatment (GG2-N), compared with the near-isogenic, non-biotech maize line ZD958 at seven stages of growth. The structure and diversity of the bacterial and fungal communities of GG2-H were similar to those of ZD958, whereas glyphosate treatment had temporary effects on bacterial and fungal diversity and richness. The differences in the bacterial and fungal communities were associated with changes in soil properties such as pH, available phosphorus and organic matter, and seasonal changes. These factors, rather than maize lines, made the greatest contributions to the shifts in bacterial and fungal community structure. This study provides a comprehensive analysis of the effects of biotech crop cultivation, glyphosate treatment, soil physicochemical properties of soil, and maize growth stages on soil microbial communities, offering valuable insights for the large-scale adoption of biotech crops in China. SUPPLEMENTARY INFORMATION: The online version contains supplementary material available at 10.1007/s42994-025-00205-8.| 저자 | Wang, Y.; Hao, Y.; Li, S.; Wen, N.; Yin, M.; Lang, Z. |
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| 저널 | aBIOTECH |
| 권·호·쪽 | 6(2), 174-188 |
| PMID | 40641642 |
| DOI | 10.1111/j.1365-2672.2010.04864.x |