运用基因工程技术获得转Bt基因抗虫玉米,有效缓解了害虫对作物生产造成的危害,增加了作物产量,减少了化学农药的使用。但转Bt基因玉米的大规模商业化仍具有潜在生态风险,Bt蛋白在土壤中的降解动态也受到国内外学者的广泛关注。本研究在室内可控条件下,利用人工气候箱模拟自然环境状态,进行了为期96 d的试验,考察了Bt蛋白在土壤中的降解规律。以转cry1Ah和mG2-aroA外源基因玉米OG1161为试验材料,研究了在公主岭、济南、北京、郑州4个地区土壤中,不同温度、湿度(模拟田间土壤相对持水量)条件对Cry1Ah蛋白降解的影响,以及公主岭地区土壤中的动物和微生物对Cry1Ah蛋白降解的影响。以转cry1Ah和mG2-aro A外源基因玉米OG1161和转cry1Ab和cp4-epsps外源基因玉米C0030.3.5为试验材料,分别研究了在公主岭、济南、北京、郑州4个地区土壤对Cry1Ah和Cry1Ab两种Bt蛋白降解的影响,并分析了Cry1Ah和Cry1Ab两种Bt蛋白在每一个地区土壤中的降解情况。运用一级反应动力学模型对Bt蛋白在土壤中降解的半衰期及90%消减期进行了拟合。研究结果如下:在相同湿度、不同温度条件下,Cry1Ah蛋白在4个地区土壤中的降解趋势基本一致,且在降解过程中均出现了一次蛋白堆积,但15℃比35℃和25℃出现晚。15℃的堆积时间为20 h,25℃和35℃的堆积时间均为16 h。随着温度的升高,Cry1Ah蛋白在土壤中的半衰期逐渐减小。表明,高温对Cry1Ah蛋白在土壤中的降解起促进作用。在相同温度、不同湿度条件下,Cry1Ah蛋白在4个地区土壤中的降解趋势基本一致,均出现了一次蛋白堆积。Cry1Ah蛋白在土壤中的半衰期并没有随着湿度的升高而逐渐减小,在4个地区土壤中呈现出的最适湿度不同。试验结果表明,湿度对Cry1Ah蛋白在土壤中的降解影响不显著。在35℃、50%湿度条件下,Cry1Ah蛋白在原位土、去土壤动物土、去土壤动物及微生物土中的降解趋势基本一致,均出现了一次蛋白堆积现象,堆积时间为16 h。试验结果表明,微生物对Cry1Ah蛋白在土壤中的降解有促进作用,而土壤动物对其影响较小。在35℃、50%湿度条件下,Cry1Ah蛋白在4个地区土壤中的降解趋势存在显著差异。在郑州地区和公主岭地区土壤中Cry1Ah蛋白的降解趋势极为相似;在北京地区和济南地区土壤中,Cry1Ah蛋白的降解趋势0-7 d差异显著,而后期降解趋势极为相似。试验结果表明,土壤来源地不同对Cry1Ah蛋白在土壤中的降解存在影响。在35℃、50%湿度条件下,Cry1Ab蛋白在4个地区中的降解趋势基本一致,但在相同的取样时间仍表现为显著差异。试验结果表明,土壤来源地不同对Cry1Ab蛋白在土壤中的降解存在影响。Cry1Ah和Cry1Ab两种Bt蛋白在同一地区土壤中的降解趋势均存在一定差异。在公主岭地区和郑州地区土壤中两种Bt蛋白的降解趋势差异较为显著,而在北京地区和济南地区土壤中的差异较小。表明,不同的Bt蛋白类型对Bt蛋白在土壤中的降解存在影响。综上所述,本试验的研究结果表明,温度、土壤微生物、土壤来源地及转Bt基因作物类型,对Bt蛋白的降解速率均有显著影响。湿度和土壤动物对Bt蛋白在土壤中降解速率有影响,但影响效果不明显。本试验可为转基因玉米环境安全评价提供基础数据。