自20世纪70年代DNA重组技术创建以来，转基因植物的研究和开发取得了一系列令人瞩目的成就。其中转Bt基因棉花因为可以表达Bt毒蛋白而具有良好的抗虫性，已在我国大范围推广种植。随着研究的深入，近年来转Bt基因植物的潜在风险和影响日益受到重视，并已基本清楚了Bt蛋白毒性、转基因逃逸的风险、超级杂草等问题，但转基因植物对于土壤微生物群落结构与功能的影响尚缺乏系统的研究。土壤蕴含丰富的微生物群落，它们在生态系统中起着举足轻重的作用，是土壤生态系统的重要组成部分。微生物活性和多样性是土壤微生态系统受胁迫程度的重要指标。转基因植物及其产物进入土壤以后，可能会与土壤微生物发生相互作用，影响到微生物的活动过程。基于微生物对生物地球化学循环有着重要的贡献，因此研究转基因植物对微生物的影响具有重大的生态保护意义，而转基因作物对土壤生态系统的影响则是转基因植物风险评价的重要组成部分。　　 本研究选用以CK1为受体的转Bt基因棉品系Bt1-1、Bt1-2(第一组)和以CK2为受体的转Bt基因棉品系Bt2-1、Bt2-2(第二组)为材料，研究了在温室盆栽种植条件下，转Bt基因棉对土壤微生物功能、群落结构及遗传结构的影响。分析了土壤中主要营养元素的变化；相关的土壤酶活性差异；提取土壤微生物磷脂脂肪酸(PLFA)标记，利用气质联用(GC-MS)技术分析了转Bt抗虫棉对土壤微生物群落结构的影响；基于16SrDNA的基因的V3保守区，应用PCR-DGGE分子生物学技术探讨了转Bt抗虫棉对细菌群落的遗传多样性的影响。　　 研究结果表明，与非Bt棉相比，转Bt基因棉根际土壤部分理化性质、微生物生物量有显著差异，且与基因型有关：转Bt基因棉根际土壤Cu元素含量显著升高，而K、Fe、Mg元素含量变化在两组转基因棉品系表现不一致，Ca、Mn、Co和Zn等其它金属元素含量没有显著差异；微生物生物量方面，转Bt基因棉与非Bt棉相比，总氮差异不显著，总磷显著降低，而总碳含量存在基因型差异，微生物生物量碳(Cmic)既存在基因型差异，又与植物本身的性质有关。　　 种植转Bt棉后土壤酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶、乙酰荧光素(FDA)水解酶活性均有不同程度的变化。在以CK1为受体的转Bt基因棉品系中，转Bt基因棉花较其受体棉根际土壤的酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、蔗糖转化酶和FDA水解酶活性显著增加。在以CK2为受体的转Bt基因棉品系中，酸性磷酸酶和FDA水解酶活性在三种样品中没有显著差异，而Bt2-2的碱性磷酸酶活性显著低于对照CK2，Bt2-1的蔗糖转化酶活性显著增高。　　 通过对磷脂脂肪酸甲酯的GC-MS分析，在两组实验中共检测到20种特异性的PLFA，其中14:0，i15:0，a15:0，16:0，i18:0，18:0，cy19:0这几种脂肪酸在两组转基因株系中显著性差异不一致。在以CK1为受体的转Bt基因棉品系中，Bt1-1、Bt1-2中总的PLFA、细菌PLFA、真菌PLFA、革兰氏阳性菌PLFA、革兰氏阴性菌PLFA含量以及G+/G-显著高于对照CK1，而放线菌PLFA和真菌与细菌PLFA之比在所有处理中没有显著差异。在以CK2为受体的转Bt基因棉品系中，检测到19种特异性的PLFA，3种不同处理土壤之间总的PLFA、细菌PLFA、真菌PLFA、革兰氏阳性菌PLFA、革兰氏阴性菌PLFA含量以及放线菌PLFA含量有一个一致的趋势：Bt2-2显著高于对照CK2，但Bt2-1和CK2之间没有显著差异。G+/G-以及真菌与细菌PLFA含量之比在三者之间无显著性差异。　　 基于16S rDNA的PCR-DGGE指纹图谱结果显示在以CK1为受体的转Bt基因棉品系中，转Bt棉花Bt1-1、Bt1-2与受体CK1之间的根际土壤微生物在16S rDNA条带数量和位置上有显著差异。在以CK2为受体的转Bt基因棉品系中，Bt2-1、Bt2-2与相应的受体CK2之间的根际土壤微生物在16S rDNA条带数量和位置上也有显著差异，实验结果与第一组实验类似。根据DGGE图谱中条带的位置和有无目标条带进行的主成分分析及系统发育分析同样显示，转基因棉花较非转基因受体根际土壤微生物遗传结构发生了显著变化。　　 综合实验分析结果表明，转Bt棉的种植会引起部分土壤元素含量、土壤微生物功能、群落结构与遗传结构的显著变化，而这些指标之间是否具有一定的相互作用值得进一步深入探讨。