棉花作为我国种植面积最大的转基因作物,其对生态环境的潜在安全风险也越来越多的受到关注。已有实验结果证明,转基因抗虫棉对非靶标害虫和天敌存在不同程度的影响,但其对生态系统的其他影响尚未定论。土壤生态系统是作物物质、能量转换的场所,转基因作物的种植是否会对土壤生态系统产生影响,或产生什么程度的影响目前还处于研究阶段。本研究采用第二代高通量测序、酶联免疫法等对山东省推广种植的四个转基因抗虫棉品种进行研究,探讨其对根际土壤微生物、Bt蛋白残留量、速效养分含量等的影响,旨在为转基因抗虫棉对土壤生态系统潜在的风险评估提供科学依据,促进我国生物安全管理的健康发展。主要研究结果如下:(1)从总体上来看,转基因抗虫棉与其对照常规棉根际土壤微生物差异不显著。但因棉花品种的不同,也存在部分差异性。从生育期来看,苗期、蕾期棉花根际土壤微生物差异不显著,花铃期菌群丰富度明显下降,吐絮期明显上升。但也有小部分微生物物种与土壤微生物总体变化趋势不一致,其中拟杆菌Bacteroidetes在苗期、蕾期、花铃期的数量明显比吐絮期高,放线菌Actinobacteri 则相反。(2)转基因抗虫棉根际土壤Bt蛋白的含量在整个生育期呈现先升高后降低的趋势,最高含量出现在蕾期,最低含量出现在吐絮期。各生育期,转基因抗虫棉根际土壤Bt蛋白的含量均显著高于对照常规棉(P<0.05)。(3)转基因抗虫棉根际土壤硝态氮含量在整个生育期呈下降趋势。其中,苗期、蕾期四个品种转基因抗虫棉根际土壤硝态氮含量均低于对照常规棉,花铃期因棉花品种不同存在差异,吐絮期则与对照常规棉差异不显著(P>0.05)。转基因抗虫棉根际土壤铵态氮含量在整个生育期呈下降趋势。其中,苗期四个品种转基因抗虫棉根际土壤铵态氮均与对照常规棉差异不显著(P>0.05),蕾期、花铃期则显著低于对照常规棉(P<0.05),吐絮期仅鑫秋4号显著高于对照常规棉(P<0.05),其他转基因品种均与对照常规棉差异不显著(P>0.05)。转基因抗虫棉根际土壤速效磷含量在整个生育期呈上升趋势。其中,仅蕾期、吐絮期的鲁棉研28号和苗期的鲁棉研36号根际土壤速效磷含量显著高于对照常规棉(P<0.05),其他品种、其他生育期均差异不显著(P>0.05)。总的来说,转基因抗虫棉对根际土壤微生物的影响不显著,少数微生物物种的差异只出现在某些棉花品种、某一个时期,并未在整个生育期持续出现。生育期是影响根际土壤微生物变化的主要因素,其次是棉花品种。棉花根际土壤中Bt蛋白残留量,硝态氮、铵态氮、速效磷含量均主要受生育期和转基因抗虫棉种植的影响,此外,棉花品种也是对其产生影响的因素之一。