基改香蕉生物安全評估：對根圈土壤微生物相之影響
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(2) 135. 基改香蕉生物安全評估. 列 5 個方向：(1) 基改作物演變成雜草之可能 性及其影響；(2) 基改作物對目標生物可能之 直接或間接影響；(3) 基改作物對非目標生物 可能之直接或間接影響；(4) 基改作物所含外 源基因流入其他動植物、病原生物之可能性及 其影響；(5) 基改作物發生基因外流時，對國 內生態環境及原生種可能之影響 (Chan et al. 2004)。Angle (1994) 指 出， 基 改 作 物 及 其 產 物通過根系分泌物或作物殘體進入土壤生態系 統，可能與土壤微生物相互作用，造成土壤生 物多樣性改變。因此，基改作物對土壤生態系 統的影響受到眾多學者重視。 據 估 計， 每 克 土 壤 中 有 上 千 種 不 同 的 微 生 物， 大 約 100 億 個 微 生 物， 但 由 於 培 養 基 和 培 養 條 件 的 限 制， 目 前 可 由 傳 統 平 板 培 養 方法分離的微生物種類和數量僅占估計數量 的 1–5%， 而 其 餘 95–99% 微 生 物 種 群 仍 然 未 被 分 離 (Amann et al. 2000)， 使 得 微 生 物 族 群 難 以 定 性 描 述。 美 國 Biolog 公 司 生 產 的 微 孔 盤 (microplate) 是 目 前 微 生 物 群 落 層 級 多 樣 性 (community-level diversity) 研 究 的 主 流 方 法， 可 快 速 分 析 微 生 物 群 落 功 能 性 歧 異 度 (functional diversity)，得到微生物群落層級生 理描述或稱群落層級生理譜 (community-level physiological profiles; CLPP) 的訊息。基改作 物的外源基因和基因表達產物可通過根系分泌 物或殘體進入土壤生態系統，根系釋放碳化合 物數量的不同，將導致微生物群落對根釋放物 質的利用及使用效率不同 (Fang et al. 2005)。 長期種植會改變微生物的代謝途徑，這些微生 物 關 係 到 植 物 殘 體 的 分 解 作 用、 氨 化 作 用、 硝 化 作 用、 反 硝 化 作 用、 酶 的 合 成 和 活 性， 進而對土壤微生物多樣性造成影響 (Trevors et al. 1994)。而基改作物攜帶的抗生素篩選基因 只 有 在 特 定 的 試驗 條 件 下 才 能 發 生 向 土 壤 微 生物轉移，且轉化成功率很低 (de Vries et al. 2001; Pontiroli et al. 2010)。 本試驗以平板計數法及 CLPP 法分析轉殖 系根圈土壤微生物群落數量及多樣性，並利用 聚 合 酶 鏈 鎖 反 應 (polymerase chain reaction; PCR) 檢測外源基因發生水平轉移之可能性， 以期能作為評估基改作物生物安全之參考。. 臺灣農業研究66(2) 06-杜元凱.indd 135. 材料與方法 香蕉根圈土壤採樣 本試驗所使用之基改香蕉材料共有 MVES3、MVES-4、MVCS-6、MVCS-20 及 MCPER-3 等 5 個 轉 殖 系， 由 中 央 研 究 院 馮 騰 永 研 究 員 所 提 供； 轉 殖 載 體 構 築 方 式 如 Dayakar et al. (2003) 所述，轉殖系均能穩定表現 pflp (plant ferredoxin-like protein) 外 源 基 因， 並 對 黃 葉 病原 Fusarium oxysporum f. sp. cubense race 4 具有抗性 (Yip et al. 2011)。本試驗另以 Gros Michel 及 Pei Chiao 為未轉殖 (WT) 之對照品 系。試驗於 2011–2014 年在行政院農業委員會 農業試驗所隔離田進行，田間配置採完全隨機 設計，取樣位置包含 5 個轉殖系與 2 個未轉殖 (WT) 品系之根圈，以及沒有植物根系穿越的 總體土壤 (bulk soil) 做為試驗控制組 (CK)； 取樣時間為定植後第 1 mo 及宿根栽培第 3 年。 每個取樣位置分別選定 3 個採土點，各採集土 面下 15 cm 深度之根圈土壤 100 g，混合成為 1 個土壤樣品，以粗篩網過濾去除植物殘體與 碎石後於室溫下陰乾備用，以進行後續微生物 群落之檢測。. 外源基因水平轉移檢測 取 生 長 於 含 卡 納 黴 素 (Kanamycin; Kan) 培 養 基 上 的 菌 落， 以 聚 合 酶 鏈 鎖 反 應 (polymerase chain reaction; PCR) 檢 測 nptII 外 源 基 因。 檢 測 之 引 子 對 為 sNPT-F (5’-CGCATGATTGAACAAGATGGATTGC-3’) 與 sNPT-R (5’-ATGTTTCGCTTGGTGGTCGAATGG-3’)。 反應液中含有 10× PCR buffer、10 mM dNTPs、 1 0 m M 引 子 及Pr o Ta q T M D N A p o l y m e r a s e (PROTECH)；PCR 反 應 條 件 為 94 ℃ 持 續 7 min 打開雙股，接著 94℃持續 30 s、56℃持續 30 s、72℃持 續 30 s， 共 27 個 循 環， 最 後 於 72℃反應 10 min。PCR 增幅片段以 2.5% 之洋 菜膠體電泳分離後記錄。. pflp 香蕉轉殖系根毛數量測定 5 個 pflp 轉殖系與未轉殖對照之 Gros Michel 及 Pei Chiao 品 系 香 蕉 苗， 經 無 菌 處 理 與 組 織 培 養 繼 代 繁 殖 後， 挑 選 大 小 一 致 且 未 發. 2017/6/14 下午 04:32:08.
(3) 136. 台灣農業研究 第 66 卷 第 2 期. 根之瓶苗進行試驗，無根瓶苗培養於 B3 固態 培 養 基 (1/2 MS salts, 340 mg L -1 NaH 2PO 4． H 2 O, 160 mg L -1 adenine sulfate, 3% sucrose, pH 5.5, 0.7% agar)，於 25℃ ± 2℃、12 h 光照 環境下培養 1 mo 之後出瓶，小植株出瓶後定 植於 3 吋盆，盆中介質分別為滅菌之泥炭土及 田間土壤，每處理共 10 盆，於溫室生長 1 mo 後於解剖顯微鏡下記錄蕉苗單位長度根毛數 量。. 土壤微生物群落分析─平板計數法 秤 取 0.5 g 乾 燥 之 土 壤 樣 品， 加 入 49.5 mL 之 0.2% water agar，室溫下震盪 30 min 進 行土壤微生物萃取，待土壤顆粒自然沉降後， 取上層液並以 0.85% NaCl 進行序列稀釋。以 選擇性培養基平板計數法偵測下列指標性微生 物：總細菌 (total bacteria; TB) 及總真菌 (total fungi; TF) 選擇性培養基配方如 Mislivec et al. (1992) 所 述； 格 蘭 氏 陰 性 菌 (Gram-negative bacteria; GNB)、 蛋 白 質 分 解 菌 (proteolytic bacteria; PB) 及 尿 素 分 解 菌 (ureolytic bacteria; UB) 參 照 Ting et al. (2008) 方 法 配 製； 纖 維 分 解 菌 (cellulose decomposing bacteria; CDB) 參 考 Teather & Wood (1982)； 溶 磷 菌 (inorganic phosphate solubilizing bacteria; iPSB) 是依據 Nautiyal (1999) 方法操作。游離 固氮菌 (Azotobacteria; AZ)、硝化細菌 (nitrite oxidizing bacteria; NOB) 及氨氧化菌 (ammonia oxidizing bacteria; AOB) 仿效 Wang et al. (2012)。上述不同之選擇性培養基中分別加入 100 μL 之 10 3 稀釋液，以 L 型玻璃棒將菌液塗 佈均勻，每種選擇性培養基試驗進行 3 重複。 所 有 培 養 基 皆 以 滅 菌 釜 121℃、1.2 kg cm -2、 15 min 條 件 滅 菌。 另 依 上 述 培 養 基 配 方 及 方 法配置一批額外添加 50 mg L -1 Kan 之培養基， 塗 佈 100 μL 之 10 3 土 壤 微 生 物 萃 取 稀 釋 液， 用以檢測抗生素水平轉移。總真菌置於室溫培 養 3 d；溶磷菌、尿素分解菌、游離固氮菌、 硝化細菌及氨氧化菌於 28℃培養 7 d；總細菌、 格蘭氏陰性菌、蛋白質分解菌及纖維分解菌置 於 37℃烘箱培養 3 d。逐天觀察紀錄上述微生 物族群菌落數。. 臺灣農業研究66(2) 06-杜元凱.indd 136. 土壤微生物群落分析─微生物群落層級 生理分析 以 Biolog EcoPlate TM (Biolog Inc.) 進行環 境微生物 CLPP 多樣性分析，EcoPlate TM 微孔 盤底部塗佈不同的碳源與 tetrazolium 呈色劑， 每重複包含 1 個空白對照與 31 種碳源，試驗 共計 3 重複，EcoPlate TM 於 37℃下預熱後，在 樣品槽中注入 10 3 稀釋樣品 150 μL，置於 37℃ 培養 48 h，呈色結束後以全波長酵素免疫分析 儀 (microplate manager benchmark plus reader, Rio-Red Laboratories Inc.) 偵測 590 nm 吸 光值。樣品吸光值需經下列背景校正、誤差訊 號排除、樣品槽平均發色 (average well color development; AWCD) 校正步驟，再進行統計 分析。 Step 1： 扣除背景值 A i' = A i – A 0 Step 2： 排除誤差訊號 exclude Ai' ≤ 0 or Ai' ≥ 2 Step 3： 計算樣品槽平均發色 31 1 AWCD (j,t) = OD (i,j,t) i=1 31 OD (i,j,t) Step 4： 呈色校正 OD adj (i,j,t) = AWCD (j,t). ∑. A 0： 未加碳源的空白對照組吸光值 A i： i 碳源樣品槽吸光值 A i'： 扣除背景值之 i 碳源樣品槽吸光值 AWCD (j,t)： 在 t 時 間 時， 第 j 樣 品 盤 (重 複) 的樣品槽平均發色 OD adj (i,j,t)： 在 t 時 間 時， 第 j 樣 品 盤 (重 複) 的 i 碳源樣品槽吸光校正值 訊 息 統 計 指 數 (information statistic index) 依 Shannon & Wiener (1963) 所列公式進 行計算： Shannon index (H') = -∑Pi ln Pi Shannon evenness (E) =. H' ln S. (1) (2). Pi： 第 i 個呈色樣品槽占全部樣品槽中有呈色 樣品槽之比例 S： 已呈色樣品槽的數量. 2017/6/14 下午 04:32:08.
(4) 基改香蕉生物安全評估. 統計分析 本 試 驗 數 據 以 SAS 套 裝 軟 體 (SAS version 7.1, SAS institute, Cary, NC, USA) 進 行 變 方 分 析 (one-way ANOVA)、 主 成 分 分 析 (principal components analysis; PCA) 及 最 小 顯著差異性測驗 (Fisher’s protected least significant difference test; LSD test) 比較各處理平均值間 之差異性。. 結果與討論 pflp 香蕉轉殖系對根圈土壤微生物數量 之影響 植物根部分泌物 (root exudate) 組成包含 醣類、胺基酸、有機酸、固醇類、酵素，以及 植物荷爾蒙，能促進或抑制之微生物生長，影 響根圈土壤微生物群落分布，進而改變根圈土 壤的理化特性 (Nardi et al. 2000)。本試驗分析 不同採樣時間之香蕉根圈土壤樣品，評估 pflp 香蕉轉殖系對土壤微生物造成之短期及長期影 響。試驗結果顯示，轉殖系在定植後第 1 mo， 對 TF、TB、ACT 與 GNB 等 非 特 定 微 生 物 族 群 (common microorganisms) 數 量 影 響 小， 轉殖系 MVES-4、MVES-6 與未轉殖對照組在 TF、TB 與 GNB 間 無 顯 著 差 異， 而 MVCS20 與 MCPER-3 轉 殖 系 每 克 根 圈 土 壤 中 ACT 菌 落 形 成 單 位 (colony forming unit; CFU) 之 對 數 值 分 別 為 5.22 與 5.19， 顯 著 低 於 Gros Michel 與 Pei Chiao 之 5.38 (log 10 CFU g -1)， MVES-3 根 圈 土 壤 之 TF、ACT 與 GNB 族 群 數 量 則 比 未 轉 殖 對 照 品 系 高 (表 1)。pflp 香 蕉轉殖系對功能性微生物族群 (functional microorganisms) 數量的影響方面，定植 1 mo 後 PB 與 iPSB 的 族 群 數 量 在 轉 殖 品 系 與 未 轉 殖 對 照 組 間 無 顯 著 差 異， 但 UB 族 群 在 轉 殖 系 MVES-4、MVES-6 及 MVCS-20 之 根 圈 土 壤 中分布不均勻，3 次取樣計數結果差異很大， 較 難 判 斷 這 些 轉 殖 系 是 否 對 UB 族 群 生 長 發 生 抑 制 作 用。 而 轉 殖 系 MVES-3、MVES-4、 MVCS-6、MVCS-20 及 MCPER-3 在 定 植 1 mo 後，根圈土壤中 CDB、AZ 及 NOB 族群數 量顯著少於未轉殖對照品系 (表 1)。檢測宿根. 臺灣農業研究66(2) 06-杜元凱.indd 137. 137. 栽 培 第 3 年 之 根 圈 土 壤 樣 品 結 果 顯 示，TB、 CDB、UB、AZ、NOB、AOB 族 群 數 目 在 轉 殖 系 與 未 轉 殖 對 照 品 系 間 無 顯 著 差 異， 而 轉 殖系 MVES-3、MVES-4 宿根栽培根圈土壤中 PB 與 iPSB 族群數量顯著高於未轉殖對照品系 (表 1)。 由 上 述 結 果 推 論，pflp 香 蕉 轉 殖 系 對 栽培初期根圈土壤微生物族群分布影響較大， 尤 其 是 AZ、NOB 的 族 群 數 量， 但 是 對 宿 根 栽培第 3 年的根圈土壤則無此現象，除 PB 與 iPSB 族群外，轉殖系與未轉殖對照品系間皆 無顯著差異。平板計數法之生物多樣性分析指 標也顯示，pflp 香蕉轉殖系宿根栽培第 3 年之 根圈，土壤微生物群落多樣性與均勻度與未轉 殖對照品系間無顯著差異 (表 2)。pflp 香蕉轉 殖系對根圈土壤微生物之影響，可能來自根部 ROS 表 現 量 提 升， 以 及 根 毛 結 構 之 改 變。 目 前已知穩定表現 pflp 基因之阿拉伯芥轉殖系， 除了提升抗病能力外，其根部活性氧化物 (reactive oxygen species; ROS) 含量較高。由於 根 毛 發 育 與 ROS 之 表 現 關 係 密 切， 所 以 pflp 阿拉伯芥轉殖系與未轉殖對照組相比，其根毛 發育顯著較多且長 (Shin et al. 2011)；而本試 驗為瞭解 pflp 基因表現是否也能影響香蕉轉殖 系根毛發育，將各品系香蕉組培苗移植至含有 田間土壤及無菌泥炭土的盆中種植 1 mo，試 驗結果顯示 pflp 單位根長度的根毛數量與未轉 殖對照品種間並無顯著差異 (圖 1)。可能是因 為 pflp 基因選殖自雙子葉甜椒中，雙子葉植物 基因於單子葉植物中表現時，常會發生密碼子 偏移 (codon bias) 現象 (Kawabe & Miyashita 2003)，使轉殖基因功能性與原來不盡相同， 或 是 CaMV 35S 啟 動 子 在 單 子 葉 植 物 中 表 現 量較低、組織細胞特異性表現所致 (Benfey & Chua 1989; Battraw & Hall 1990)。 但 pflp 香 蕉轉殖系根部 ROS 含量是否提升，仍待進一 步 試 驗 釐 清。Lu et al. (2008) 為 探 討 基 因 轉 植香蕉植株對根圈土壤微生物的影響，將穩定 表現 Gus-nptII 外源基因之香蕉轉殖系定植於 田間，在苗期、成苗期、花序抽出期採樣並檢 測土壤微生物數量變化。結果顯示，香蕉轉殖 系對各個時期的根圈土壤微生物數量沒有顯 著影響。pflp 香蕉轉殖系 (轉殖親本為 ‘Sukari. 2017/6/14 下午 04:32:08.
(5) 臺灣農業研究66(2) 06-杜元凱.indd 138. 5.36 ± 0.17 a 5.32 ± 0.09 a. 4.01 ± 0.11 c 4.73 ± 0.07 bc 5.00 ± 0.09 a 3.82 ± 0.38 c 4.70 ± 0.50 bc 4.75 ± 0.34 bc 4.29 ± 0.26 bc 3.63 ± 0.31 d 3.81 ± 0.27 cd 4.36 ± 0.12 b 4.14 ± 0.13 bc 4.08 ± 0.17 bc 4.79 ± 0.30 a 3.79 ± 0.33 cd 3.83 ± 0.16 cd. Gros Michel (WT). Pei Chiao (WT). MVES-3. MVES-4. MVCS-6. MVCS-20. MCPER-3. Bulk soil (CK). Gros Michel (WT). Pei Chiao (WT). MVES-3. MVES-4. MVCS-6. MVCS-20. MCPER-3. 5.32 ± 0.07 a. 5.35 ± 0.05 a. 5.52 ± 0.34 a. 5.32 ± 0.16 a. 5.35 ± 0.13 a. 5.28 ± 0.16 a. 5.52 ± 0.12 a. 5.63 ± 0.09 a. 5.71 ± 0.09 a. 5.58 ± 0.14 a. 5.69 ± 0.02 a. 5.77 ± 0.07 a. 5.15 ± 0.06 ab. 5.13 ± 0.15 ab. 4.82 ± 0.08 c. 4.86 ± 0.08 c. 5.28 ± 0.05 a. 5.25 ± 0.12 a. 5.06 ± 0.01 b. 5.26 ± 0.19 a. 5.19 ± 0.08 c. 5.22 ± 0.14 c. 5.49 ± 0.04 b. 5.47 ± 0.02 b. 5.78 ± 0.01 a. 5.38 ± 0.07 b. 5.38 ± 0.06 b. 5.26 ± 0.06 c. 5.57 ± 0.06 a. 4.64 ± 0.09 bcx. Bulk soil (CK) 5.55 ± 0.17 a. ACT. TB. Common microorganism TF. Sampling sitey. 4.82 ± 0.13 ab. 4.55 ± 0.67 b. 5.18 ± 0.21 a. 4.80 ± 0.26 ab. 5.29 ± 0.07 a. 5.15 ± 0.06 a. 4.96 ± 0.07 ab. 4.48 ± 0.34 b. 5.06 ± 0.27 a. 5.07 ± 1.07 a. 5.27 ± 0.53 a. 4.79 ± 0.30 a. 5.30 ± 0.29 a. 5.09 ± 0.14 a. 5.48 ± 0.06 a. 5.77 ± 0.04 a. GNB. 4.64 ± 0.11 b. 5.21 ± 0.06 a. 5.12 ± 0.18 a. 5.24 ± 0.10 a. 5.06 ± 0.07 a. 4.65 ± 0.14 b. 4.66 ± 0.14 b. 4.56 ± 0.08 b. 5.08 ± 0.44 a. 5.42 ± 0.08 a. 5.36 ± 0.05 a. 5.76 ± 0.25 a. 5.60 ± 0.38 a. 5.16 ± 0.31 a. 5.10 ± 0.19 a. 5.36 ± 0.33 a. PB. 5.11 ± 0.12 a. 5.20 ± 0.03 a. 5.37 ± 0.07 a. 5.24 ± 0.15 a. 5.08 ± 0.50 a. 5.05 ± 0.02 a. 5.01 ± 0.13 a. 5.16 ± 0.07 a. 5.43 ± 0.12 c. 5.46 ± 0.21 c. 5.44 ± 0.13 c. 5.26 ± 0.16 c. 5.29 ± 0.06 c. 5.48 ± 0.06 bc. 5.80 ± 0.14 a. 5.70 ± 0.10 ab. CDB. 5.07 ± 0.05 b. 5.13 ± 0.11 b. 5.07 ± 0.10 b. 5.30 ± 0.04 a. 5.34 ± 0.11 a. 5.04 ± 0.05 b. 5.13 ± 0.03 b. 5.03 ± 0.03 b. 5.75 ± 0.11 a. 5.65 ± 0.13 a. 5.60 ± 0.12 a. 5.70 ± 0.03 a. 5.68 ± 0.12 a. 5.58 ± 0.07 a. 5.54 ± 0.08 a. 5.68 ± 0.22 a. 3.73 ± 0.05 a. 3.72 ± 0.12 a. 3.74 ± 0.23 a. 3.76 ± 0.41 a. 3.98 ± 0.07 a. 3.66 ± 0.22 a. 3.84 ± 0.12 a. 4.05 ± 0.14 a. 5.31 ± 0.14 a. 2.93 ± 2.56 ab. 2.97 ± 2.57 ab. 1.43 ± 2.48 b. 4.10 ± 0.17 ab. 5.09 ± 0.95 a. 5.11 ± 0.37 a. 5.59 ± 0.12 a. UB. 4.94 ± 0.17 a. 4.76 ± 0.18 a. 4.88 ± 0.08 a. 5.04 ± 0.04 a. 4.90 ± 0.01 a. 4.84 ± 0.10 a. 4.90 ± 0.17 a. 5.01 ± 0.08 a. 6.01 ± 0.11 d. 6.44 ± 0.12 b. 6.16 ± 0.09 c. 5.88 ± 0.08 de. 5.84 ± 0.03 e. 6.61 ± 0.04 a. 6.59 ± 0.09 a. 6.69 ± 0.04 a. AZ. Functional microorganism iPSB. NOB. 4.81 ± 0.11 a. 4.60 ± 0.22 a. 4.87 ± 0.02 a. 4.63 ± 0.28 a. 4.70 ± 0.04 a. 4.65 ± 0.22 a. 4.76 ± 0.05 a. 4.50 ± 0.25 a. 5.95 ± 0.10 b. 5.96 ± 0.22 b. 5.91 ± 0.07 b. 5.45 ± 0.11 c. 5.38 ± 0.10 c. 6.60 ± 0.09 a. 6.52 ± 0.06 a. 6.52 ± 0.10 a. AOB. 5.09 ± 0.16 a. 5.05 ± 0.22 a. 5.00 ± 0.11 a. 5.03 ± 0.04 a. 4.98 ± 0.12 a. 5.11 ± 0.11 a. 5.11 ± 0.13 a. 4.86 ± 0.17 a. 6.06 ± 0.08 c. 6.02 ± 0.06 c. 6.01 ± 0.11 c. 5.67 ± 0.07 d. 5.72 ± 0.11 d. 6.30 ± 0.04 b. 6.04 ± 0.14 c. 6.48 ± 0.06 a. y. Microflora testing included total fungi (TF), total bacteria (TB), actinomyces (ACT), gram-negative bacteria (GNB), proteolytic bacteria (PB), cellulose decomposing bacteria (CDB), inorganic phosphate solubilizing bacteria (iPSB), ureolytic bacteria (UB), Azotobacteria (AZ), nitrite oxidizing bacteria (NOB), and ammonia oxidizing bacteria (AOB). Rhizosphere soils collected from 3 sampling points per site were mixed as a composite sample. z Means ± standard error (n = 3) within each column followed by the same letter(s) are not significantly different at α = 0.05 by Fisher’s protected LSD test.. z. 3rd year. 1st month. Transplanting period. 表 1. pflp 香蕉轉殖系與非轉殖對照組對根圈土壤微生物族群數目之影響。 -1 z Table 1. The quantity of culturable microfloraz in rhizosphere soils of pflp and non-transgenic banana lines, log10 CFU g (dry soil) .. 138 台灣農業研究 第 66 卷 第 2 期. 2017/6/14 下午 04:32:09.
(6) 139. 基改香蕉生物安全評估. 表 2. pflp 香蕉轉殖系與非轉殖對照組對根圈土壤微生物歧異度指標之影響。 Table 2. Effects of the pflp and non-transgenic banana lines on the functional diversity index of microflora in rhizosphere soils. Plat counting method Transplanting period Sampling site 1st month. 3rd year. z. Shannon’s index z. CLPP method. Shannon evenness. Shannon’s index. Shannon evenness. Bulk soil. 1.75 ± 0.04 cd. 0.52 ± 0.02 de. 3.03 ± 0.06 a. 0.96 ± 0.05 a. Pei Chiao. 1.66 ± 0.12 d. 0.48 ± 0.06 e. 2.95 ± 0.21 a. 0.90 ± 0.01 a. Gros Michel. 1.65 ± 0.09 d. 0.48 ± 0.04 e. 2.92 ± 0.15 a. 0.91 ± 0.01 a. MVES-3. 2.17 ± 0.02 a. 0.79 ± 0.01 a. 2.76 ± 0.06 a. 0.89 ± 0.01 a. MVES-4. 2.05 ± 0.03 b. 0.75 ± 0.02 ab. 2.91 ± 0.03 a. 0.88 ± 0.04 a. MVCS-6. 2.02 ± 0.06 b. 0.71 ± 0.04 bc. 2.81 ± 0.02 a. 0.89 ± 0.01 a. MVCS-20. 1.80 ± 0.03 c. 0.57 ± 0.03 d. 3.01 ± 0.07 a. 0.86 ± 0.03 a. MCPER-3. 2.01 ± 0.04 b. 0.68 ± 0.02 c. 2.62 ± 0.11 a. 0.90 ± 0.02 a. Bulk soil. 2.04 ± 0.12 a. 0.70 ± 0.09 a. 3.00 ± 0.04. 0.92 ± 0.03 a. Pei Chiao. 2.13 ± 0.06 a. 0.77 ± 0.04 a. 2.99 ± 0.12 a. 0.94 ± 0.11 a. Gros Michel. 2.14 ± 0.03 a. 0.77 ± 0.02 a. 3.18 ± 0.09 a. 0.93 ± 0.01 a. MVES-3. 2.03 ± 0.20 a. 0.70 ± 0.13 a. 3.25 ± 0.03 a. 0.96 ± 0.02 a. MVES-4. 2.13 ± 0.08 a. 0.76 ± 0.06 a. 3.10 ± 0.02 a. 0.93 ± 0.01 a. MVCS-6. 2.20 ± 0.06 a. 0.82 ± 0.05 a. 3.19 ± 0.01 a. 0.95 ± 0.02 a. MVCS-20. 2.07 ± 0.17 a. 0.73 ± 0.12 a. 2.76 ± 0.04 a. 0.88 ± 0.04 a. MCPER-3. 2.14 ± 0.03 a. 0.77 ± 0.02 a. 3.05 ± 0.06 a. 0.93 ± 0.01 a. Means ± standard error (n = 3) within each column followed by the same letter(s) are not significantly different at 5% level by Fisher’s protected LSD test.. Ndizi’，AAB 基因組) 的安全評估試驗已於烏 干 達 康 培 拉 (Kampala) 完 成， 單 股 結 構 多 形 性 (single-strand conformation polymorphism; SSCP) 結 果 顯 示， 宿 根 栽 培 3 yr 之 轉 殖 系 與 未轉殖對照品系，其根圈土壤微生物並無顯著 差異。配合次世代定序技術分析根圈土壤微生 物多樣性，結果亦顯示轉殖系與未轉殖品種間 無顯著差異 (Nimusiima et al. 2015)。. pflp 香蕉轉殖系外源基因水平轉移風險 評估 植 物 中 25% 的 碳 同 化 物 會 從 根 部 釋 放 至 土 壤 環 境 中 (Philippot et al. 2013)， 基 改 作 物的外源基因產物也可經由此途徑進入生態 系 中。 目 前 已 知 細 菌 基 因 轉 移 的 形 式 可 分 成 導 入 (trasnduction)、 接 合 (conjugation) 與 轉 型 (transformation) 等 3 種，而轉型是指微生 物攝入裸露的 DNA 片段，再整合入微生物基 因 組 的 過 程， 自 然 界 中 已 有 不 少 植 物 的 基 因. 臺灣農業研究66(2) 06-杜元凱.indd 139. 片 段 經 轉 型 作 用 進 入 微 生 物 的 案 例。 如 在 沼 澤 等 低 氧 環 境 下， 可 旺 盛 生 長 的 透 明 顫 菌 屬 (Vitreoscilla sp.) 會表現一種血紅蛋白 (hemoglobin) 以提高菌體氧氣利用能力，而這種蛋 白與羽扇豆所表現的豆科血紅蛋白 (leghemoglobin) 之序列具有高度同源性 (Wakabayashi et al. 1986)，可能是物種間發生轉型作用的結 果 (Nielsen et al. 1998)。 本 試 驗 檢 測 pflp 香 蕉 轉 殖 系 根 圈 土 壤 微 生 物 對 Kan 的 抗 性， 轉 殖系定植 1 mo 後，僅 MVCS-6 轉殖系根圈土 壤中 iPSB 族群對 Kan 抗性提升 (表 3)，但對 抗性菌落進行 PCR 則沒有偵測到 nptII 外源基 因 (圖 1)；檢測宿根栽培第 3 年根圈土壤微生 物對 Kan 抗性結果顯示，轉殖系 MCPER-3、 MVES-3 及 MVES-4 分 別 顯 著 提 高 PB、CDB 及 NOB 族 群 對 Kan 之 抗 性 (表 3)， 本 試 驗 共 檢 測 2,052 個 菌 落， 皆 未 檢 測 出 有 外 源 基 因 nptII 的 水 平 轉 移 情 形 (圖 2)。 一 般 情 況 下 物 種 間 基 因 水 平 轉 移 發 生 機 率 相 當 低， 約 在. 2017/6/14 下午 04:32:09.
(7) 140. 台灣農業研究 第 66 卷 第 2 期. 4.8 Pei Chiao (1 mo). PC2 (21.6%). 3.2. MVCS-20 (1 mo) MVCS-6 (1 mo). 1.6. MVES-3 (1 mo) Gros Michel (1 mo). 0.0 Bulk soil (3 yr) MVCS-6 (3 yr). -1.6. MVES-3 (3 yr) MVCS-20 (3 yr) Pei Chiao (3 yr). MCPER-3 (1 mo). Gros Michel (3 yr). MVES-4 (3 yr) MCPER-3 (3 yr). MVES-4 (1 mo). -3.2. -4.8. -4.8. -3.2. -1.6. 0.0. 1.6. 3.2. 4.8. PC1 (25.8%) TM 圖 1. 不同香蕉品系根圈土壤微生物對 EcoPlate 碳源利用之主成分分析。 TM Fig. 1. Principle component analysis of EcoPlate carbon substrates utilized by microflora in rhizosphere and bulk soils of different banana lines. Scores of each sample for the first and second PCs were plotted. Symbol type indicates different rhizosphere soil sampling times. The soil samples were collected from the rhizosphere of each banana lines at 1 mo (triangle symbol) and 3 yr (circle symbol) after transplanting. Bulk soil samples were collected outside the rhizosphere of banana plants. The solid and dashed ellipses describe 95% confidence region of 1 mo and 3 yr samples respectively.. M. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. N. P. 420. 圖 2. 以聚合酶鏈鎖反應檢測基改香蕉外源基因水平流佈。 Fig. 2. The gene flow detection of soil microorganisms in field-cultivated pflp transgenic banana lines. Lane M, 100 bp marker; Lane 1–14, Kanamycin-resistant iPSB isolated from MVES-6 rhizosphere soil; Lane N, negative control line; and Lane P, positive control (ntpII gene).. 臺灣農業研究66(2) 06-杜元凱.indd 140. 2017/6/14 下午 04:32:12.
(8) 臺灣農業研究66(2) 06-杜元凱.indd 141. 3rd year. 033.7 ± 19.3 ab. MCPER 3. 032.4 ± 10.1 b 007.4 ± 8.0 b 045.0 ± 33.1 b 024.6 ± 5.6 b 106.7 ± 39.0 a. MVES 3. MVES 4. MVCS 6. MVCS 20. MCPER 3. 050.8 ± 12.8 b. 016.7 ± 2.3 b. MVCS 20. 034.8 ± 50.2 b. 003.4 ± 2.2 b. MVCS 6. Pei Chiao. 003.0 ± 2.9 b. MVES 4. Gros Michel. 027.3 ± 25.5 ab. MVES 3. 044.7 ± 12.0 b. 000.9 ± 1.6 b. Pei Chiao. Bulk soil. 059.4 ± 18.7 a. Gros Michel. iPSB. 23.6 ± 2.9 b. 03.3 ± 0.5 b. 26.9 ± 12.7 ab. 14.2 ± 6.8 b. 56.4 ± 48.6 a. 08.9 ± 10.4 b. 10.0 ± 8.6 b. 04.6 ± 0.4 b. 04.2 ± 1.9 b. 05.1 ± 0.4 b. 22.9 ± 25.1 a. 03.1 ± 3.0 a. 01.3 ± 0.3 a. 02.4 ± 1.1 a. 01.7 ± 0.6 a. 01.4 ± 0.3 a. 02.2 ± 1.9 a. 01.1 ± 0.4 a. 00.8 ± 0.8 a. 00.6 ± 1.1 b. 06.0 ± 6.2 b. 45.9 ± 21.5 a. 01.2 ± 2.1 b. 03.1 ± 2.8 b. 08.3 ± 4.4 b 03.0 ± 5.2 b. 03.9 ± 3.5 b. 03.6 ± 3.2 b. 01.7 ± 1.8 b. 28.9 ± 10.5 a. 00.7 ± 0.3 b. CDB 03.7 ± 1.9 b. PB 017.5 ± 6.6 bx. Sampling site. Bulk soil. 06.7 ± 11.5 a. 00.0 ± 0.0 a. 00.0 ± 0.0 a. 02.8 ± 4.8 a. 00.0 ± 0.0 a. 00.0 ± 0.0 a. 00.0 ± 0.0 a. 02.2 ± 3.8 a. 00.0 ± 0.0 a. 00.0 ± 0.0 a. 00.0 ± 0.0 a. 00.0 ± 0.0 a. 00.0 ± 0.0 a. 00.0 ± 0.0 a. 00.0 ± 0.0 a. 00.0 ± 0.0 a. UB. AZ. NOB. 2.7 ± 3.4 b. 3.1 ± 1.8 b. 4.8 ± 4.6 b. 2.2 ± 2.5 b. 4.6 ± 6.3 b. 6.8 ± 2.5 a. 0.5 ± 0.8 b. 0.3 ± 0.5 b. 1.8 ± 1.6 ab. 2.8 ± 3.4 ab. 0.8 ± 1.4 b. 4.7 ± 3.4 a. 2.8 ± 2.6 ab. 0.0 ± 0.0 b. 0.5 ± 0.9 b. 0.0 ± 0.0 b. 0.0 ± 0.0 d 0.9 ± 0.8 bc. 0.8 ± 0.5 abc. 0.0 ± 0.0 d. 0.0 ± 0.0 d. 0.0 ± 0.0 d. 0.1 ± 0.1 d. 0.3 ± 0.3 cd. 0.2 ± 0.1 d. 0.0 ± 0.0 c. 0.4 ± 0.3 bc. 0.3 ± 0.6 c. 1.8 ± 2.0 a. 1.6 ± 0.3 ab. 0.8 ± 0.5 abc. 0.4 ± 0.2 bc. Kanamycin resistance rate (%) AOB. 3.5 ± 1.6 ab. 4.6 ± 3.9 a. 1.8 ± 1.1 ab. 1.5 ± 1.3 ab. 1.6 ± 1.8 ab. 1.3 ± 1.2 b. 2.0 ± 1.4 ab. 0.6 ± 0.5 b. 1.2 ± 0.5 ab. 0.6 ± 0.5 ab. 0.0 ± 0.0 b. 0.0 ± 0.0 b. 2.3 ± 4.1 a. 0.3 ± 0.2 ab. 0.0 ± 0.0 b. 0.0 ± 0.0 b. y. Microflora testing included proteolytic bacteria (PB), cellulose decomposing bacteria (CDB), inorganic phosphate solubilizing bacteria (iPSB), ureolytic bacteria (UB), Azotobacteria (AZ), nitrite oxidizing bacteria (NOB), and ammonia oxidizing bacteria (AOB). The selective media contained kanamycin (50 mg L-1). Rhizosphere soil from the 3 sampling point per site were mixed as a composite rhizosphere soil sample. x Means ± standard error (n = 3) within each column followed by the same letter(s) are not significantly different at 5% level by Fisher’s protected LSD test.. z. Transplanting period. 1st month. y. 表 3. 功能性根圈土壤微生物對卡納黴素之抗性反應。 z Table 3. Kanamycin resistance rate of functional microflora in rhizosphere soils of pflp and non-transgenic banana lines .. 基改香蕉生物安全評估 141. 2017/6/14 下午 04:32:13.
(9) 142. 台灣農業研究 第 66 卷 第 2 期. 10 -3 –10 -17 間 (Nielsen et al. 2000; Meier & Wackernagel 2001)；Nicolia et al. (2014) 更指 出，水平轉移可能只在特定實驗室條件下低頻 率發生。基因水平轉移難偵測且常常被低估原 因，是在於大部分發生移轉的基因都呈現鑲嵌 (mosaic) 的狀態，而自然狀況下基因發生移轉 到新性狀表現需要的時間可能需要數百萬年， 除非改變環境，提高選拔壓力，或是增加重組 頻率才有可能加速，但這也不是在基改作物單 一生長週期內可能發生的現象 (Heinemann & Traavik 2004)。. pflp 香蕉轉殖系根圈土壤微生物群落層 級生理分析 CLPP 是 一 個 快 速 簡 便 且 靈 敏 度 高 的 方 法，可以獲得較為詳盡的環境微生物群落結構 和功能多樣性方面的資訊，其在研究微生物群 落功能多樣性上頗具潛力，目前也有廣泛的應 用。本試驗利用 Biolog 公司生產之 EcoPlate TM 微孔盤，檢測 pflp 轉殖系根圈土壤微生物群落 對 31 碳源的利用能力，得到 CLPP 資料訊息。 將微孔盤樣品吸光值資料計算 AWCD 後進行 校 正 後 進 行 統 計 分 析， 主 成 分 分 析 結 果 顯 示 第一主成分 (PC1) 占總變異的比例達 25.8%， 31 種 碳 源 中 以 pyruvic acid methyl ester、 L-asparagine 及 putrescine 等 為 主 要 變 異 量； 第二主成分 (PC2) 占總變異的比例為 21.6%， 其 中 D-mannitol 及 putrescine 對 第 二 主 成 分 的 影 響 較 大，PC1 與 PC2 無 法 區 別 pflp 轉 殖 系與未轉殖對照品系根圈土壤樣品微生物對碳 源利用的差異，但可見宿根種植第 3 年之香蕉 根圈土壤樣品點集中於的 3 象限。定植後 1mo 之 根 圈 土 壤 樣 品 點 則 沿 PC2 正 向 分 布， 顯 示 PC2 對定植 1 mo 之 Pei Chiao、Gros Michel、 MVES-3、MVCS-6 及 MVCS-20 根 圈 土 壤 微 生 物 影 響 較 PC1 大， 且 定 植 後 1 mo 之 bulk soil 樣品相當接近原點，表示該取樣位置的微 生物群落對各種碳源的利用率均低 (圖 1)。植 物根系分泌物組成分影響根圈微生物的生長， 缺乏植物根際分泌物質及養分之 bulk soil 微生 物含量通常較低 (Somers et al. 2004)，而香蕉 根圈微生物群落對不同碳源代謝能力，在定植. 臺灣農業研究66(2) 06-杜元凱.indd 142. 1 mo 時歧異度較大。由圖 1 可知，MCPER-3 與 MVES-4 樣 品 點 位 於 第 4 象 限， 定 植 1 mo 的根圈土壤樣品點 95% 信賴區間大於宿根種 植第 3 年之樣品點，轉殖系與未轉殖對照品系 間的差異無法區分 (圖 1)。將 CLPP 參數進行 群集分析，由圖 3 亦可見宿根種植第 3 年的根 圈土壤微生物群落對碳源利用能力較相似。本 試 驗 之 主 成 分 分 析 與 群 集 分 析 結 果， 可 區 別 定植後 1 mo 與宿根栽培第 3 年之根圈土壤樣 品，但無法區分轉殖系與未轉殖對照品系間差 異。CLPP 之生物多樣性分分析的結果也顯示， pflp 轉殖系不會影響根圈土壤微生物群落多樣 性及均勻度 (表 2)。Lu et al. (2008) 利用 Biolog GN TM 微孔盤探討 Gus-nptII 香蕉轉殖系根 圈土壤微生物群落結構與功能，研究結果指出 轉殖系對樣品槽平均發色變化曲線、Shannon index、Shannon evenness、Simpson index、 Mcintosh index 及 Mcintosh evenness 均 無 顯 著影響，顯示 Gus-nptII 香蕉轉殖系對根圈土 壤微生物群落結構和功能多樣性沒有影響。. 結論 本試驗分析不同採樣時間的香蕉根圈土壤 微 生 物，CDB、AZ 及 NOB 族 群 數 量 在 轉 殖 系定植後 1 mo 顯著降低，但宿根栽培第 3 年 之轉殖系根圈土壤樣品 PB 菌落數顯著高於未 轉殖對照組，且 pflp 單位根長度的根毛數量與 未轉殖對照品種間並無顯著差異。在外源基因 水平轉移風險評估方面，共檢測 2,052 個菌落， 皆未檢測出有外源基因 nptII 的水平轉移情形。 CLPP 參數經群集分析及生物多樣性分析結果 顯示，pflp 轉殖系對根圈土壤微生物群落多樣 性及均勻度沒有顯著影響。. 誌謝 本研究承蒙行政院農業委員會科技計畫 104 農 科-6.3.2-農-C1 計 畫 經 費 支 援， 以 及 中 研院馮騰永研究員提供香蕉轉殖系作為試驗材 料，謹申謝忱。. 2017/6/14 下午 04:32:13.
(10) 143. 基改香蕉生物安全評估. Bulk soil (1 mo) Bulk soil (3 yr) MVES3 (3 yr) MVCS6 (3 yr) Pei Chiao (3 yr) MCPER3 (3 yr) MVES4 (3 yr) MVES3 (3 yr) MVCS20 (3 yr) Gros Michel (3 yr) Pei Chiao (1 mo) Gros Michel (1 mo) MVCS20 (1 mo) MVCS6 (1 mo) MCPER3 (1 mo) 0.1. MVES4 (1 mo). 圖 3. 根圈土壤微生物樣品之群集分析。 Fig. 3. Cluster analysis using Jaccard coefficients of similarity and weighted pair groups for different rhizosphere soil samples. Similarity was analyzed using the Past3 and TreeView software. The soil samples were collected from the rhizosphere of different banana lines 1 mo and 3 yr after transplanting. Bulk soil samples were collected outside the rhizosphere of banana plants. Scale bar indicates percentage of similarity.. 引用文獻 Amann, R. and W. Ludwig. 2000. Ribosomal RNAtargeted nucleic acid probes for studies in microbial ecology. FEMS Microbiol. Rev. 24:555–565. Angle, J. S. 1994. Release of transgenic plants: Biodiversity and population-level considerations. Mol. Ecol. 3:45–50. Battraw, M. J. and T. C. Hall. 1990. Histochemical analysis of CaMV 35S promoter-beta-glucuronidase gene expression in transgenic rice plants. Plant Mol. Biol. 15:527–538. Benfey, P. N. and N. H. Chua. 1989. Regulated genes in transgenic plants. Science 244:174–181. Chan, L. F., H. Y. Lu, C. T. Lu, and M. L. Wei. 2004. Risk assessment procedures and methods of the safety of transgenic crops. J. Agric. Sci. 52:120–130. (in Chinese with English abstract) Dayakar, B. V., H. J. Lin, C. H. Chen, M. J. Ger, B. H. Lee, C. H. Pai, D. Chow, H. E. Huang, S. Y. Hwang,. 臺灣農業研究66(2) 06-杜元凱.indd 143. M. C. Chung, and T. Y. Feng. 2003. Ferredoxin from sweet pepper (Capsicum annuum L.) intensifying harpinpass-mediated hypersensitive response shows an enhanced production of active oxygen species (AOS). Plant Mol. Biol. 51:913–924. de Vries, J., P. Meier, and W. Wackernagel. 2001. The natural transformation of the soil bacteria Pseudomonas stutzeri and Acinetobacter sp. by transgenic plant DNA strictly depends on homologous sequences in the recipient cells. FEMS Microbiol. Lett. 195:211– 215. Fang, M., R. J. Kremer, and P. P. Motavalli. 2005. Bacterial diversity in rhizospheres of non-transgenic and transgenic corn. Appl. Environ. Microbiol. 71:4132– 4136. FAOSTAT. 2016. Food and agriculture organization statistics data. http://faostat3.fao.org/browse/Q/QC/E (visited on 5/4/2016) Heinemann, J. A. and T. Traavik. 2004. Problems in monitoring horizontal gene transfer in field trials of transgenic plants. Nat. Biotechnol. 22:1105–1109.. 2017/6/14 下午 04:32:16.
(11) 144. 台灣農業研究 第 66 卷 第 2 期. Heslop-Harrison, J. S. 2011. Genomics, banana breeding and super domestication. Acta Hort. 897:55–61. Kawabe, A. and N. T. Miyashita. 2003. Patterns of codon usage bias in three dicot and four monocot plant species. Genes Genet. Syst. 78:343–352. Lu, Y., C. P. He, W. H. Wu, and Z. W. Fan. 2008. Effect of transgenic banana plants on the microorganism in the soil. Chinese J. Trop. Crops 29:38–41. (in Chinese with English abstract) Meier, P. and W. Wackernagel. 2003. Mechanisms of homology-facilitated illegitimate recombination for foreign DNA acquisition in transformable Pseudomonas stutzeri. Mol. Microbiol. 48:1107–1118. Mislivec, P. B., L. R. Beuchat, and M. A. Cousin. 1992. Yeast and molds. p.239–249. in: Compendium of Methods for the Microbiological Examination of Foods. (Vanderzant, C. and D. S. Splittoesser, eds.) AJPH Pub. New York. 1219 pp. Nardi, S., G. Concheri, D. Pizzeghello, A. Sturaro, R. Rella, and G. Pavoli. 2000. Soil organic matter mobilization by root exudates. Chemosphere 5:653–658. Nautiyal, C. S. 1999. An efficient microbiological growth medium for screening phosphate solubilizing microorganisms. FEMS Microbiol. Lett. 170:265–270. Nicolia, A., A. Manzo, and F. Veronesi. 2014. An overview of the last 10 years of genetically engineered crop safety research. Crit. Rev. Biotechnol. 34:77–88. Nielsen, D. M., A. M. Bones, K. Smalla, and J. D. van Elsas. 1998. Horizontal gene transfer from transgenic plants to terrestrial bacterial- A rare event? FEMS Microbiol. Rev. 22:79–103. Nimusiima, J., M. Köberl, J. B. Tumuhairwe, J. Kubiriba, C. Staver, and G. Berg. 2015. Transgenic banana plants expressing Xanthomonas wilt resistance genes revealed a stable non-target bacterial colonization structure. Sci. Rep. 5. doi:10.1038/srep18078. Philippot, L., J. M. Raaijmakers, P. Lemanceau, and W. H. van der Putten, L. 2013. Going back to the roots: The microbial ecology of the rhizosphere. Nat. Rev. Microbiol. 11:789–799.. 臺灣農業研究66(2) 06-杜元凱.indd 144. Pontiroli, A., M. T. Ceccerini, and J. Pote. 2010. Longterm persistence and bacterial transformation potential of transplastomic plant DNA in soil. Res. Microbiol. 161:326–334. Shannon, C. E. and W. Wiener. 1963. The Mathematical Theory of Communication. University of Illinois Press. Urbana, IL. 125 pp. Shin, L. J., H. E. Huang, H. Chang, Y. H. Lin, T. Y. Feng, and M. J. Ger. 2011. Ectopic ferredoxin I protein promotes root hair growth through induction of reactive oxygen species in Arabidopsis thaliana. J. Plant Physiol. 168:434–440. Somers, E., J. Vanderleyden, and M. Srinivisam. 2004. Rhizosphere bacterial signaling: A love parade beneath our feet. Crit. Rev. Microbiol. 30:205–240. Swennen, R. and D. Vuylsteke. 1993. Breeding Black Sigatoka resistant plantains with a wild banana. Trop. Agric. 70:74–77. Teather, R. M. and P. J. Wood. 1982. Use of congoredpolysaccharide interactions in enumeration and characterization of cellulolytic bacteria from the bovine rumen. Appl. Environ. Microbiol. 43:777–780. Ting, M. Y., H. D. Shih, and C. Y. Lin. 2008. Increased susceptibility of rice following insertion of amylopullulanase gene, to brown spot caused by Bipolaris oryzae. J. Phytopathol. 156:530–533. (in Chinese with English abstract) Trevors, J. T., P. Kuikman, and B. Watson. 1994. Transgenic plants and biogeochemical cycles. Mol. Ecol. 3:57–64. Wakabayashi, S., H. Matsubara, and D. A. Webster. 1986. Primary sequence of a dimeric bacterial haemoglobin from Vitreoscilla. Nature 322:481–483. Wang, B., W. Wang, H. J. Han, H. B. Hu, and H. F. Zhuang. 2012. Nitrogen removal and simultaneous nitrification and denitrification in a fluidized bed step-feed process. J. Environ. Sci. 24:303–308. Yip, M. K., S. W. Lee, K. C. Su, Y. H. Lin, T. Y. Chen, and T. Y. Feng. 2011. An easy and efficient protocol in the production of pflp transgenic banana against Fusarium wilt. Plant Biotechnol. Rep. 5:245–254.. 2017/6/14 下午 04:32:16.
(12) 基改香蕉生物安全評估. 145. Biosafety Assessment of GM Banana: The Effect on Microflora Community in Rrhizosphere Soil Han-Wei Chen1, Jing-Wen Chen2, Ching-Shan Tseng1, Min-Tze Wu3, and Yuan-Kai Tu1,*. Abstract Chen, H. W., J. W. Chen, C. S. Tseng, M. T. Wu, and Y. K. Tu. 2017. Biosafety assessment of GM banana: The effect on microflora community in rrhizosphere soil. J. Taiwan Agric. Res. 66(2):134–145.. The environmental impacts on genetically modified (GM) crops are still unknown. This study aimed to explore the potential risk of pflp (plant ferredoxin-like protein) transgenic banana lines on rhizosphere microbial community and to investigate whether the gene flow occurs through horizontal gene transfer. The conventional plate counting method and the community-level physiological profiles (CLPP) method were used for evaluating rhizosphere microbial community. The results showed that most rhizosphere soil samples taken from pflp transgenic banana lines had reduced levels of Azotobacteria and nitrite oxidizing bacteria at respective 5.38–5.96 (log10 CFU g-1) one month after transplanting. However, no significant difference was found in the quantity of culturable microorganisms in rhizosphere soils 3 years after transplanting. In this study, 2,052 colonies were analyzed for horizontal gene transfer, but no nptII fragment was detected. Results of cluster analysis for CLPP showed no difference between transgenic banana lines and their non-transgenic counterparts in microflora community composition. In addition, no significant difference was observed in species diversity and evenness of rhizosphere microorganisms between GM and non-GM banana plants. We conclude that pflp transgenic banana lines may not affect the diversity of rhizosphere microflora community structure, but have slight effects on microbial community in rhizosphere during first few months after transplanting. Key words: Genetic modified crops, Biosafety assessment, Rhizosphere, Microflora community.. Received: May 20, 2016; Accepted: August 8, 2016. * Corresponding author, e-mail: yktu@tari.gov.tw 1 Assistant Research Fellows, Biotechnology Division, Taiwan Agricultural Research Institute, Taichung, Taiwan, ROC. 2 Assistant Research Fellow, Crop Improvement Division, Taitung District Agricultural Research and Extension Station, Taitung, Taiwan, ROC. 3 Research Fellow and Director, Plant Technology Laboratories, Agricultural Technology Research Institute, Hsinchu, Taiwan, ROC.. 臺灣農業研究66(2) 06-杜元凱.indd 145. 2017/6/14 下午 04:32:16.
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