三峽庫區(qū)耐淹植物內(nèi)生真菌重金屬抗性研究.pdf

1、內(nèi)生真菌(endophytic fungi)是普遍生活于健康植物組織和器官內(nèi)且對宿主暫時不表現(xiàn)出外在病癥的一類真菌。研究發(fā)現(xiàn)，內(nèi)生真菌不僅是具有潛力的生物吸附劑，且在重金屬污染土壤條件下能夠促進(jìn)宿主植物的生長發(fā)育，增強(qiáng)宿主對重金屬的抗性或植物修復(fù)。因此，本研究以三峽庫區(qū)消落帶兩種耐淹植物秋華柳(Salix variegate)和疏花水柏枝（Myricarialaxiflora）為研究對象，首次分別對它們的根部組織的內(nèi)生真菌進(jìn)行了分離、鑒

2、定及篩選。經(jīng)初步篩選獲得的活性菌株進(jìn)一步接種到宿主植物中，用以評估他們在重金屬條件下對宿主植物生長、重金屬富集的影響。
　　從嘉陵江岸邊秋華柳根部共獲得53株內(nèi)生真菌，經(jīng)形態(tài)學(xué)鑒定分屬于14個形態(tài)屬，其中簡梗孢霉屬（Chromosporium sp.）、節(jié)葡萄孢霉屬（Gonatobotrys sp.）和鐮孢霉屬(Fusariumsp.)為秋華柳根部的優(yōu)勢菌群。選取14個屬的27株內(nèi)生真菌在0.02 mg/ml Cd2+濃度下進(jìn)行重

3、金屬抗性研究，結(jié)果表明，約81.5％的菌株對Cd2+具有抗性(TI＞50％)，40.7％的菌株生長受到刺激(TI＞100％)。在這些生長受刺激的菌株中，4株深色有隔內(nèi)生真菌(dark septateendophyte，DSE)棘殼孢屬（Pyrenochaeta sp.）SR35、Paraphaeosphaeria sp.SR46及根盤菌屬（Rhizopycnis vagum）SR37和SR44對Cd2+的敏感性和Cd吸附能力被進(jìn)一步測定

4、。結(jié)果發(fā)現(xiàn)這4株DSE表現(xiàn)出不同的敏感性及Cd吸附能力。其中, SR46是最耐受菌株，最小致死濃度(MIC)為0.39 mg/ml。此外，它們的最大Cd吸附量可達(dá)到3.01～7.89 mg/g，然而重金屬吸附量與生物量、重金屬耐受性無直接關(guān)系。隨后，SR46被選擇出來進(jìn)行盆栽實驗，用以評定SR46對Cd污染土壤中玉米苗的生長及Cd吸附量的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn):低Cd壓力下，SR46減少了植物對Cd的富集;高Cd壓力下，SR46增強(qiáng)了Cd從玉米

5、根部向地上部分轉(zhuǎn)移。此外，無Cd條件下，SR46促進(jìn)了玉米苗的生長。這些結(jié)果表明，秋華柳根部內(nèi)生真菌具有豐富的種類多樣性及高水平的Cd抗性，這些抗性菌株對Cd在植物、土壤及水系統(tǒng)中的循環(huán)起著重要作用。
　　從長江流域灘地疏花水柏枝根部共獲得37株內(nèi)生真菌，經(jīng)分子生物學(xué)鑒定分屬于11個分類群，其中Paraconiothyrium cyclothyrioides、糞殼菌屬(Sordariales sp.)和格孢腔菌屬(Pleospor

6、ales sp.)為疏花水柏枝根部優(yōu)勢菌群。11個分類群中，5個類群的29株菌是暗色真菌。選取11個分類群的21株菌在0.04 mg/ml Cd2+或Hg2+濃度下進(jìn)行重金屬抗性研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn):47.6％的菌株對Cd2+具有抗性，71.4％的菌株對Hg2+具有抗性，42.8％的菌株對Cd2+和Hg2+都具有抗性(TI＞50％)。對這21株菌轉(zhuǎn)化L-色氨酸產(chǎn)IAA活性測定實驗發(fā)現(xiàn)，鬼傘屬（Coprinopsis sp.）MR32-1轉(zhuǎn)化L

7、-色氨酸產(chǎn)生IAA的能力最強(qiáng)，可達(dá)72.29μg/ml。一項根伸長實驗表明，MR32-1發(fā)酵液對重金屬壓力下的玉米根伸長生長有不同程度的促進(jìn)作用。隨后，我們將MR32-1接種到玉米中，用以評定MR32-1對Cd和Hg污染土壤中玉米苗的生長及重金屬富集的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn):MR32-1能夠增強(qiáng)重金屬Cd從玉米根部向地上部分轉(zhuǎn)移及在地上部分累積，同時也增加了重金屬Hg在玉米地上部分和根內(nèi)的富集。表明在重金屬壓力下，MR32-1具有促進(jìn)宿主植物生