植物促生細(xì)菌和EDTA對植物生長與富集土壤重金屬的影響及機(jī)制研究.pdf

1、重金屬污染土壤的植物修復(fù)因其成本低廉、易于操作、環(huán)境友好等優(yōu)點而日益倍受關(guān)注。在植物根際大量的微生物可通過多種方式影響植物的生長和土壤重金屬的形態(tài)以及植物對土壤重金屬的耐受、富集，從而影響植物對重金屬的修復(fù)效率。由于在中低度重金屬或難溶性重金屬（如Pb）污染的土壤中，重金屬的生物有效性很低，制約著植物的修復(fù)效率。因此，篩選具有重金屬耐性的植物根際促生細(xì)菌研究其和EDTA對植物的生長與富集土壤重金屬的影響及機(jī)制研究，還將進(jìn)一步闡明植物富集

2、重金屬機(jī)制并為發(fā)展微生物強化植物修復(fù)提供新的技術(shù)途徑和實驗依據(jù)、理論基礎(chǔ)。
　　 本文從實驗室保存55株玉米根際細(xì)菌中，篩選得到4株植物促生性能較強的菌株。研究了菌株T12、T55、T56和T57的生物學(xué)特性、及其對環(huán)境的適應(yīng)能力。結(jié)果表明，供試4株植物根際細(xì)菌對重金屬（Cu、Cd、Pb和Zn）和抗生素(Km、Amp、Str、Tc、Cm)都具一定的抗性，其中菌株T12、T57具有ACC脫氨酶活性，4菌株均產(chǎn)IAA和鐵載體。通過1

3、6 SrRNA基因序列測定與分析，供試4株植物根際細(xì)菌分別屬于Bacillus、Pantone、Brevibacterium等3個屬。
　　 采用4株植物根際促生菌株T12、T55、T56、T57在湯山銅礦區(qū)田間原味重金屬污染土壤中研究其強化玉米修復(fù)Cu污染的土壤效應(yīng)和機(jī)制，以及對目標(biāo)供試菌株的篩選。田間試驗結(jié)果表明供試菌株T12、T55、T56、T57能促進(jìn)玉米的生長(T12＞T57＞T56＞T55)，菌株在不同程度上增加了玉

4、米根際土壤各交換態(tài)Cu的活性來增加銅的生物有效性。接菌處理均增加了植物根際土壤的蔗糖酶活性，普遍降低了植物根際土壤脲酶活性，對玉米根際土壤pH影響不大。PCR-DGGE結(jié)果表明，接種植物根際促生菌株對油菜根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)影響不明顯，對玉米根部內(nèi)生細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了一定的影響。通過田間試驗結(jié)果，以菌株促進(jìn)植物生長和富集重金屬的能力作為篩選指標(biāo)，最終篩選出效果最好的菌株T12和效果相對較差的菌株T56(由于T55導(dǎo)致植物富集Cu總量減少

5、，故選菌株T56)，作為后續(xù)試驗的供試菌株。
　　 在土壤盆栽條件下，以生物量大、生長快、具有一定耐性的油菜作為供試植物，研究植物根際促生細(xì)菌T12、T56和EDTA對植物的生長和富集難溶性重金屬Pb的影響及機(jī)制研究。結(jié)果表明，EDTA輔助微生物的復(fù)合處理一方面通過施加菌株保證了油菜的生物量，另一方面施加EDTA提高了油菜體內(nèi)Pb濃度，從而使復(fù)合處理的油菜Pb吸收富集量甚至高于EDTA處理，提高了植物修復(fù)效率。供試菌株能促進(jìn)供試

6、植物生長，使油菜的地上部和根部千重分別比對照增加27.97％～1.12倍和13.89％-63.75％，鉛的總積累量比對照增加53.87％～3.98倍。EDTA能使油菜的鉛積累量比對照分別增加8.42倍～21.53倍。（EDTA+菌株）的復(fù)合處理下，植物的重金屬吸收量與EDTA處理相當(dāng)甚至高于EDTA處理。菌株T12和T56能夠在油菜根內(nèi)定殖良好，定殖的數(shù)量為104-105 cfu.g-1 FW， PCR-DGGE結(jié)果表明，接種植物根際促