【蘭坪鉛鋅尾礦區(qū)根瘤菌對(duì)鉛鋅響應(yīng)研究】蘭坪鉛鋅

【蘭坪鉛鋅尾礦區(qū)根瘤菌對(duì)鉛鋅響應(yīng)研究】蘭坪鉛鋅 摘要：以從蘭坪鉛鋅尾礦區(qū)已分離純化的株豆科植物根瘤菌為研究對(duì)象，用含50 的鉛、200 的鋅的單鹽培養(yǎng)基和雙鹽培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)，觀察根瘤菌的生長(zhǎng)情況，篩選出株耐（抗）鉛鋅菌株，分別為菌株、。結(jié)合生理生化指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果，發(fā)現(xiàn)耐性強(qiáng)的菌株對(duì)各種糖利用特征與其他菌有所不同，能產(chǎn)酸而不產(chǎn)氣；分解利用油脂、淀粉、明膠等物質(zhì)的能力高于耐性弱的根瘤菌。說(shuō)明在蘭坪尾礦區(qū)根瘤菌存在多種生理類型，很可能通過(guò)改變代謝途徑適應(yīng)重金屬污染的環(huán)境。 關(guān)鍵詞：蘭坪尾礦區(qū)；鉛鋅；根瘤菌；耐性；響應(yīng) ：0439114（11）132639-03 - ， ， ， ， （ ； ， ， ， ） ： The ce （） adding ， or disalt Three strains， n ， ， instead of gas， of hydrolyzing ， was ： ； ； ； ； 蘭坪白族普米族自治縣隸屬云南省怒江傈僳族自治州，礦藏資源極其豐富，享有“云南有色金屬之鄉(xiāng)”的盛譽(yù)。金頂鳳凰山特大鉛（）鋅（）礦，儲(chǔ)量達(dá) 萬(wàn)金屬噸，位居全國(guó)之首、世界第二。蘭坪鉛鋅礦山經(jīng)過(guò)數(shù)十年大規(guī)模地開采，尾礦區(qū)的生態(tài)受到嚴(yán)重破壞，重金屬污染嚴(yán)重。尾礦區(qū)植被恢復(fù)的最重要限制因子之一是養(yǎng)分的不足，而氮素的極端不足又是養(yǎng)分不足的核心問(wèn)題。在蘭坪鉛鋅尾礦區(qū)自然生長(zhǎng)有多種豆科植物，大多豆科植物都能與根瘤菌構(gòu)成共生體系而固氮，增加土壤肥力，增強(qiáng)植物抗逆性，促進(jìn)植物生長(zhǎng)，這一體系的構(gòu)建將有助于尾礦區(qū)植被的恢復(fù)，。 目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于蘭坪鉛鋅尾礦區(qū)豆科植物根瘤菌的影響僅見于繆?？〉鹊难芯?。本研究針對(duì)該尾礦區(qū)豆科植物根瘤菌的鉛鋅響應(yīng)進(jìn)行分析，希望找到鉛鋅抗性強(qiáng)的根瘤菌，以期為采用合適的“根瘤菌-豆科植物”共生體系改良蘭坪鉛鋅尾礦土壤及植被恢復(fù)提供依據(jù)。 材料與方法 供試菌株及培養(yǎng)基 西南林業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院特殊環(huán)境固氮菌課題組保存的株分離篩選自蘭坪鉛鋅尾礦區(qū)自然生長(zhǎng)的9種豆科植物根瘤菌純種（表），活化后待用。細(xì)菌固體培養(yǎng)基為牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基（培養(yǎng)基），調(diào)值至， 滅菌 。 生理生化指標(biāo)測(cè)定 按沈萍等的方法，分別測(cè)定株根瘤菌生理生化指標(biāo)（油脂水解、淀粉水解、試驗(yàn)、試驗(yàn)、明膠液化、吲哚試驗(yàn)、糖發(fā)酵試驗(yàn)）。 土壤鉛鋅含量的測(cè)定 土壤鉛、鋅含量使用 型原子吸收光譜儀進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定土壤鋅參照 ，土壤鉛參照 。 鉛鋅響應(yīng)試驗(yàn) 以蘭坪鉛鋅尾礦區(qū)的土壤重金屬含量測(cè)定結(jié)果為依據(jù)，將培養(yǎng)基滅菌冷卻至 ，按劑量添加 （以、計(jì)量）的?和（）?溶液，制成含不同濃度梯度的鉛、鋅單鹽及鉛鋅雙鹽重金屬選擇性培養(yǎng)基。 單因素試驗(yàn)：將供試菌株接種在含有不同濃度單鹽的培養(yǎng)基上，鉛鹽濃度依次是、 、 （分別用表示）；鋅鹽濃度依次是、 、 、 （分別用表示）；以無(wú)重金屬的平板為對(duì)照，接種， 培養(yǎng)觀察 ，生長(zhǎng)記為“”，不生長(zhǎng)記為“”。 雙因素試驗(yàn)：將供試菌株接種在不同濃度的鉛鋅雙鹽培養(yǎng)基上，鉛、鋅重金屬濃度梯度設(shè)置如表所示，以無(wú)重金屬的平板作對(duì)照，接種， 培養(yǎng)觀察 ，記錄同上。 結(jié)果與分析 生理生化指標(biāo)特性 由表可知，供試的株根瘤菌存在多種的代謝類型，同一株植物（美麗胡枝子）分離的根瘤菌代謝類型也不同。菌株、分解利用油脂、淀粉、明膠的能力均較強(qiáng)；均能發(fā)酵葡萄糖，產(chǎn)酸不產(chǎn)氣；菌株、能發(fā)酵乳糖，產(chǎn)酸不產(chǎn)氣。 尾礦區(qū)土壤鉛鋅含量 通過(guò)蘭坪鉛鋅尾礦區(qū)土壤重金屬含量與其他土壤重金屬含量均值的對(duì)比，發(fā)現(xiàn)蘭坪地區(qū)的總的含量分別是全國(guó)及云南省土壤（層）背景均值的倍和倍；有效的含量遠(yuǎn)高于華南5個(gè)鉛鋅尾礦區(qū)均值，是全國(guó)及云南省土壤（層）背景均值的倍和倍。說(shuō)明蘭坪鉛鋅尾礦區(qū)、含量較高，重金屬污染嚴(yán)重（表）。 本文為全文原貌 未安裝PDF瀏覽器用戶請(qǐng)先下載安裝 原版全文 鉛鋅對(duì)根瘤菌生長(zhǎng)的影響 從鉛鋅對(duì)根瘤菌生長(zhǎng)的影響情況（表）可以看出，多數(shù)根瘤菌在低濃度鋅（ ）脅迫下可以生長(zhǎng)，有良好的耐鋅能力，但根瘤菌對(duì)鉛的耐受力較低，在 的鉛脅迫下只有株根瘤菌能夠生長(zhǎng)，這可能與蘭坪鉛鋅尾礦區(qū)高鋅低鉛的土壤特性有關(guān)。 另有研究表明，低濃度的重金屬能刺激微生物的生長(zhǎng)，但超過(guò)一定濃度時(shí)對(duì)微生物則有毒害效應(yīng)。從表可以看出，根瘤菌在鉛鋅雙鹽脅迫下的生長(zhǎng)情況與單鹽不同。在含低濃度鋅的雙鹽脅迫下，的根瘤菌生長(zhǎng)良好，證明低濃度鋅可以緩解鉛對(duì)微生物的毒害作用。菌株、對(duì)鉛鋅雙鹽脅迫有較強(qiáng)的耐（抗）能力，菌株為鉛鋅高耐（抗）性菌株。 結(jié)合生理生化指標(biāo)分析，結(jié)果顯示耐性強(qiáng)的菌株對(duì)各種糖利用特征與其他菌有所不同，能產(chǎn)酸而不產(chǎn)氣；其分解利用油脂、淀粉、明膠等物質(zhì)的能力高于耐性弱的根瘤菌。說(shuō)明在蘭坪鉛鋅尾礦區(qū)根瘤菌存在多種生理類型，很可能通過(guò)改變代謝途徑適應(yīng)重金屬污染的環(huán)境?？梢?，生理生化指標(biāo)可以作為初步篩選高抗性菌株的參考指標(biāo)。 結(jié)論 通過(guò)對(duì)分離自蘭坪鉛鋅尾礦區(qū)的株豆科植物根瘤菌的鉛鋅響應(yīng)試驗(yàn)及生理生化指標(biāo)的測(cè)定，篩選到株對(duì)鉛鋅雙鹽脅迫有較強(qiáng)的耐（抗）能力的菌株，分別為菌株、，其中菌株可耐受 ，是與香豌豆共生的鉛鋅高耐（抗）性菌株。鉛鋅共同作用時(shí)，低濃度鋅（ ）可以緩解鉛對(duì)微生物的毒害作用。根瘤菌的鉛鋅耐性可能與生理生化特征相關(guān)，細(xì)胞通過(guò)代謝途徑發(fā)生變化來(lái)增加對(duì)鉛鋅的抗性，適應(yīng)環(huán)境。 _： 張霖，和秀林 蘭坪神奇美麗的寶地創(chuàng)造，（）： ， ，（）： 簡(jiǎn)曙光，楊中藝 莖瘤對(duì)長(zhǎng)喙田菁在鉛鋅尾礦環(huán)境適應(yīng)中的意義莖瘤對(duì)長(zhǎng)喙田菁生長(zhǎng)發(fā)育的影響 植物生態(tài)學(xué)報(bào)，（）： 聶湘平，藍(lán)崇鈺，張至權(quán)，等 銅對(duì)大葉相思-根瘤菌共生固氮體系的影響 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，（）： 繆福俊，熊智，孫浩，等 蘭坪鉛鋅尾礦區(qū)豆科植物根瘤菌耐受性研究 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，（）：， 沈萍，陳向東 微生物學(xué)實(shí)驗(yàn) 第四版 北京：高等教育出版社， 徐開未，張小平，陳遠(yuǎn)學(xué)，等 金沙江干熱河谷區(qū)山螞蝗屬根瘤菌抗逆性研究 安徽農(nóng)業(yè)科