NTA和銅綠假單細胞菌ATCC 9027對苧麻修復重金屬Cd污染土壤的研究.pdf

1、鎘(Cadmium，Cd)作為一種具有毒性的重金屬，由于其生物毒性較大、遷移能力強、不能被生物降解，容易通過食物鏈在人體和動植物內(nèi)富集，對動植物以及人體的健康造成很大危害。因此，治理和修復土壤重金屬Cd的污染是人類亟待解決的重要問題。植物修復是一種通過在污染土壤上種植綠色植物來吸收、提取、隔離污染物經(jīng)濟、安全且環(huán)境友好的修復技術(shù)。外源物質(zhì)誘導植物修復技術(shù)作為植物修復技術(shù)的衍生，以其高效性被廣泛研究和應用。
　　本實驗以湖南省本土的

2、植物苧麻(Boehmeria nivea(L.) Gaud.)作為研究材料，以重金屬Cd為污染土壤，采用可生物降解的螯合劑NTA和微生物銅綠假單細胞菌ATCC9027為外源添加物，通過盆栽實驗，研究不同濃度外源物質(zhì)NTA（5mmol/kg、10 mmol/kg、20 mmol/kg）和接種次數(shù)不同的銅綠假單細胞菌ATCC9027對Cd脅迫下苧麻所受毒害的緩解效應和機制研究，主要分析了Cd污染下苧麻的生長、苧麻對Cd的吸收和轉(zhuǎn)運、苧麻光合

3、作用以及抗氧化系統(tǒng)，探索了NTA和菌株對增強苧麻對Cd耐受性的機理，為提高苧麻修復重金屬污染能力提供參考依據(jù)。研究得出的主要結(jié)論如下:
　　1、苧麻作為一種耐重金屬Cd的植物，對重金屬Cd有一定的富集能力。植物體內(nèi)Cd含量分布情況表現(xiàn)為根部＞莖部＞葉部，植物富集重金屬主要富集在根部，部分轉(zhuǎn)移到莖葉組織，能有效地減輕地上部分受重金屬的毒害。但是，在重金屬Cd濃度30mg/kg、50mg/kg的脅迫下，能對植物苧麻正常生長以及代謝造成

4、不同程度的損傷。具體表現(xiàn)在植物的生長受到抑制、生長量降低;MDA含量升高，葉綠素和可溶性蛋白質(zhì)含量下降，這些表現(xiàn)說明苧麻在Cd脅迫的環(huán)境下適應性的調(diào)節(jié)作用。
　　2、在重金屬Cd脅迫下，施加低濃度NTA（5 mmol/kg）體現(xiàn)出與Cd拮抗作用，可以適當緩解植物苧麻受到毒害作用，緩解Cd造成的生長抑制，而高濃度NTA（10 mmol/kg、20 mmol/kg）與Cd表現(xiàn)出協(xié)同作用。尤其在50mg/kgCd脅迫下，高濃度NTA(1

5、0 mmol/kg、20 mmol/kg)表現(xiàn)為，其生物量顯著下降、葉綠素含量降低、MDA含量的顯著升高。但是施加NTA，植株的轉(zhuǎn)運系數(shù)TF顯著提高，能夠顯著提高植物吸收重金屬由地下部分向地上部分轉(zhuǎn)移，在重金屬Cd30mg/kg、50mg/kg的脅迫下分別施加NTA，使轉(zhuǎn)運系數(shù)TF分別增加了17.4％-36.2％、74.5％-81.8％。
　　3、Cd脅迫下，接種銅綠假單細胞菌ATCC9027菌株，對苧麻的生長有促進作用，能夠顯著

6、地促進苧麻生長量和葉綠素含量。接種菌株能明顯提高植物吸收重金屬含量，尤其提高了根部重金屬的吸收。與單一Cd脅迫比較，接種銅綠假單細胞菌ATCC9027菌種的實驗組組，其根部的Cd含量增長了54％-96％(30 mg/kg Cd)、13％-104％(50 mg/kg Cd)。且接種菌種的實驗組，其苧麻積累鎘的平均含量是添加NTA實驗組的1.95倍(30 mg/kg Cd)、的1.54倍(50 mg/kg Cd)。
　　4在重金屬Cd

7、的脅迫下，添加NTA會與重金屬Cd協(xié)調(diào)作用，促使苧麻的抗氧化防御體系造成損傷;而接種菌液對植物體內(nèi)抗氧化系統(tǒng)起著緩解作用。說明接種菌種能緩解Cd對苧麻的膜脂過氧化損傷。能夠保護植物苧麻體的細胞完整性，降低苧麻體內(nèi)的MDA含量，降低ROS水平，從而緩解在Cd脅迫下對苧麻引起的過氧化損傷。
　　5、與螯合劑NTA相比較，其銅綠假單細胞菌ATCC9027對苧麻修復土壤重金屬Cd效果佳。在30 mg/kg Cd脅迫下，菌株的最適宜濃度為添