磷高效转基因水稻的种植对土壤磷形态及土壤细菌多样性的影响,是综合评价磷高效转基因水稻环境安全性的主要内容之一。本文通过田间小区试验及根盒试验,研究磷高效转基因水稻OsPT4、磷高效突变体水稻PHO2种植对土壤无机磷形态和土壤细菌群落结构组成与丰度的影响,为综合评价磷高效转基因水稻的环境安全提供理论依据。主要研究结果如下:1.根长、植株干重均为OsPT4>PHO2>日本晴,且OsPT4显著高于常规水稻日本晴(P<0.05);OsPT4、PHO2的株高则显著低于日本晴(P<0.05)。磷高效转基水稻OsPT4、磷高效突变体PHO2与常规水稻日本晴相比,植株茎、叶、穗全磷含量呈现相同趋势,即PHO2>OsPT4>日本晴,且PHO2各部位的全磷含量显著高于日本晴(P<0.05)。表明磷高效转基因水稻具有较强的磷吸收能力。2.施磷处理时,土壤全磷含量在拔节期、抽穗扬花期均为OsPT4、PHO2显著低于日本晴(P<0.05),而在其它时期并无显著差异;不施磷处理时,土壤全磷含量仅在拔节期为OsPT4、PHO2显著低于日本晴(P<0.05)。施磷处理时,土壤速效磷含量仅在拔节期为OsPT4、PHO2显著低于日本晴(P<0.05)。不施磷处理时,土壤速效磷含量仅在水稻成熟期为OsPT4显著低于日本晴、PHO2(P<0.05),两施磷条件下,三种水稻材料的土壤速效磷在整个生育期的变化趋势一致;施磷处理时,三种水稻材料的土壤碱性磷酸酶活性除拔节期外,均无显著差异;不施磷处理时,土壤磷酸酶活性仅在拔节期为OsPT4显著高于日本晴、PHO2(P<0.05)。两种施磷条件下,三种水稻材料的土壤碱性磷酸酶活性随着生育期的推进变化趋势一致。因此,磷高效水稻材料对土壤全磷、速效磷影响因水稻生育期不同而有所差异,同时在不同施磷条件下也存在差异。3.两种施磷条件下,磷高效水稻材料OsPT4、PHO2的植株生物量和植株磷含量均高于日本晴(P<0.05);OsPT4、PHO2的根际、非根际土壤全磷含量较日本晴低;OsPT4、PHO2的根际土壤无机磷总量较日本晴低,且OsPT4和PHO2的非根际土壤无机磷总量显著低于日本晴(P<0.05);OsPT4、PHO2与日本晴根际、非根际土壤中无机磷的各组分浓度一致,依次为O-P>Fe-P>Al-P>Ca-P;三种水稻材料各自的根际、非根际土壤O-P、Fe-P、Al-P含量均无显著差异,且日本晴的根际、非根际土壤Ca-P含量无显著差异。施磷处理时,OsPT4、PHO2的根际土壤Ca-P含量显著低于非根际(P<0.05);不施磷处理时,OsPT4、PHO2的根际土壤Ca-P含量显著高于非根际(P<0.05)。4.同一处理、同一生长期内OsPT4、PHO2与常规水稻日本晴的土壤细菌16S rDNA DGGE指纹图谱基本相同;施磷处理条件下,PHO2在拔节期较OsPT4、日本晴增加一条电泳条带,该条带属于蓝藻菌门(Cyanobactteria)藻青菌属(cyanobacterium),OsPT4在抽穗扬花期较日本晴缺失一条电泳条带,该条带属于芽单胞菌门(Gemmatimonadetes);不施磷处理时,OsPT4在分蘖期和成熟期较日本晴增加4条电泳条带,测序结果显示分别为变形菌门(Proteobacteria)地杆菌属(Geobacter)、厚壁菌门(Firmicutes)芽孢杆菌属(Bacillus)、绿弯菌门(Chloroflexi)、变形菌门(Proteobacteria)地杆菌属(Geobacter)。表明在水稻个别生育期,OsPT4与日本晴相比,土壤细菌丰富度(S)、香农-威纳指数(H)和均匀度(EH)差异显著。