抗鎘內(nèi)生菌促進(jìn)三葉草修復(fù)土壤鎘污染的研究

1、抗鎘內(nèi)生菌促進(jìn)三葉草修復(fù)土壤鎘污染的研究近年來,秦嶺鉛鋅尾礦區(qū)及其周邊土壤由于鎘等重金屬污染導(dǎo)致土壤修復(fù)難度較大,現(xiàn)有的物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)難以做到徹底修復(fù),而由于高濃度鎘等重金屬的存在,周圍植物生長緩慢。因此,篩選具有促生能力的抗鎘菌株與植物共同構(gòu)建植物微生物聯(lián)合修復(fù)體系對(duì)尾礦區(qū)及其周邊鎘污染土壤進(jìn)行修復(fù)是一條安全環(huán)保且簡便有效的途徑。本研究對(duì)秦嶺鉛鋅尾礦區(qū)內(nèi)的優(yōu)勢(shì)植物杠柳(PeriplocasepiumBunge)和草木樨(MelilotussuaveolensLedeb)的內(nèi)生菌進(jìn)行分離,利用形態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)的方法對(duì)實(shí)驗(yàn)篩選的抗鎘內(nèi)生菌進(jìn)行鑒定;同時(shí)對(duì)菌株的Cd<sup>2+&

2、lt;/sup北除率和呷咪乙酸(IAA)活性、鐵載體活性等促生潛力進(jìn)行研究,并利用盆栽實(shí)驗(yàn)初步篩選出能有效提高三葉草(Trifoliumrepens)幼苗耐鎘脅迫能力的菌株GR儕口GR44通過向不同濃度鎘脅迫條件下的三葉草中添加抗鎘促生內(nèi)生菌(GR儕口GR44，并測定三葉草的生物量、生理指標(biāo)、鎘含量以及根際土壤的鎘含量、酶活、理化性質(zhì)和微生物數(shù)量,來研究抗鎘促生內(nèi)生菌(GR1和GR44)對(duì)三葉草修復(fù)土壤鎘污染的影響,以期為植物微生物聯(lián)合修復(fù)土壤鎘污染提供技術(shù)支持。本研究的主要結(jié)論如下:1.在800.0mg/L的Cd²⁺濃度條件下共分離篩選得到了11

3、株抗鎘內(nèi)生細(xì)菌,經(jīng)鑒定均為芽孢桿菌屬Bacillus。生物學(xué)特性研究顯示:在800.0mg/LCd²⁺濃度水平所有菌株的Cd<sup>2+</sup北除率在14.56%⁷9.45%L間，其中菌株GR44H高，為79.45%;7株菌有IAA活性，其中菌株GR44GR49CG7l勺活性較高;11株菌均有鐵載體活性和ACC兌氨酶的活性，其中GR44a載體活性最高，而GR54I勺ACC脫氨酶活性最高。三葉草盆栽試驗(yàn)結(jié)果表明,與對(duì)照相比，添加菌株GR4M理的三葉草幼苗各項(xiàng)生理指標(biāo)均顯著增加,株高

4、增加94.79%,根長增加99.81%,鮮重增加63.93%,干重增加106.58%,葉綠素含量增加52.10%,可溶性糖含量增加26.87%,可溶性蛋白含量增加20.72%,整體促進(jìn)效果顯著(P&lt;0.05),說明抗鎘內(nèi)生細(xì)菌GR44可作為植物一微生物聯(lián)合修復(fù)土壤的優(yōu)勢(shì)菌株,對(duì)尾礦區(qū)及其周邊土壤的鎘污染修復(fù)具有一定的意義。2.篩選到5株可耐受30000.0mg/LCd²⁺的內(nèi)生真菌,經(jīng)鑒定,菌株GR1為Talaromycessp.,菌株GR鈉Colletotrichumsp.,菌株GR以Purpureocilliumsp.,而菌株GR

5、/口菌株GR10t勻?yàn)镕usariumsp.。Cd<sup>2+</sup濃度為1000.0mg/L時(shí)，菌株GR7的Cd<sup>2+v/sup>S除率最高(84.45%)。4株菌株有IAA活性，其中菌株GR4勺IAA活性最高(99.417mg/L);菌株GR洲鐵載體活性最高(84.64%);菌株GR9的胞外過氧化氫酶(CAT活性最高(10.01U/mL);其中菌株GR1的有效磷含量最高(201.67mg/L),菌株GR4I勺有效鉀含量最高(105.11mg/L)。實(shí)驗(yàn)表明5株抗鎘內(nèi)生真菌均能顯著提高三葉草幼苗的耐鎘能力，與對(duì)照相比，添加GR1的三葉草幼苗株

6、高增加了65.28%,根長增加了108.92%,鮮重增加了63.58%,干重增加了106.42%,葉綠素含量增加了72.16%,可溶性糖含量增加了13.43%,可溶性蛋白含量增加了12.05%,整體促進(jìn)效果最為顯著(P&lt;0.05),說明抗鎘內(nèi)生真菌GR1q作為植物一微生物聯(lián)合修復(fù)土壤的優(yōu)勢(shì)菌株。3.對(duì)抗鎘促生內(nèi)生菌GR便口GR44S行培養(yǎng)，并向不同濃度鎘脅迫三葉草中添加抗鎘促生內(nèi)生菌,實(shí)驗(yàn)測定結(jié)果表明,與對(duì)照組相比,當(dāng)三葉草處于30.0⁵0.0mg/kg鎘濃度脅迫條件下時(shí),通過添加抗鎘促生內(nèi)生菌GR1和GR44三葉草的生物量、生理指標(biāo)和鎘含量顯著高于對(duì)照組（P&lt;0.05,下同）；三葉草根際土壤的總鎘含量顯著降低,有效態(tài)鎘含量顯著增加,酶活、理化性質(zhì)和微生物數(shù)量均有顯著增加。抗鎘促生內(nèi)生菌GR1和