林木对重金属胁迫的抗性研究进展--《浙江林业科技》2009年04期
林木对重金属胁迫的抗性研究进展
【摘要】：重金属污染是威胁生态安全和人类生存的重要环境问题之一。林木对土壤和水体中的重金属离子具有较强的吸收和富集作用,但由于林木本身的差异及重金属元素毒性效应的不同,使得林木对重金属的吸收和富集因树木种类、部位和重金属种类的不同而异。
【作者单位】：
【关键词】：
【基金】：
【分类号】：X173【正文快照】：
工矿业和农业生产的现代化和科技化,在促进社会快速发展的同时也给生态环境造成了负面影响,其中,重金属污染已成为当今世界普遍存在且较为严重的环境问题之一[1～3]。我国1988年受三废污染的农田面积达6.7×106 hm2,1998年污染农田面积增加到2×107 hm2,约占耕地总面积的1/5[4
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京公网安备74号植物促生内生细菌的筛选及其强化油菜富集土壤铅镉重金属的研究--《南京农业大学》2006年硕士论文
植物促生内生细菌的筛选及其强化油菜富集土壤铅镉重金属的研究
【摘要】：
土壤重金属污染植物修复技术具有绿色廉价、操作简单等优点，但是超积累植物往往生物量低、生长速度慢。而现有的强化植物修复的物理化学等方法又存在修复成本较高，环境风险大等缺点，因此寻求一条大幅度提高植物修复效率，并且环境友好且成本低廉的新的微生物强化植物修复途径，将具有重要的理论意义和现实意义。
本研究从生长于污染区的野生油菜、白菜、玉米等植物组织中分离出80株具有重金属抗性的内生细菌，并根据其对重金属的抗性及促生效应筛选到在添加或不添加铅镉的情况下均对油菜及小麦具有较好促生作用的菌株G10、G16和B5。通过形态学观察及生理生化特征测定，初步鉴定G10属于假单胞菌属(Pseudomonas sp．)，G16属于短杆菌属(Brevibacterium sp．)，B5属于固氮单胞菌属(Azotomonas sp．)。
对供试菌株与促生相关的生物学性能进行了测定，结果表明菌株G10具有溶磷、分泌IAA和iPA、产生铁载体和ACC脱氨酶以及拮抗油菜菌核病痛原菌(Sclerotinia sclerotiorum)和小麦纹枯病病原菌(Rhizoctonia cerealis))的能力；菌株G16具有固氮、分泌IAA和iPA、产生铁载体和ACC脱氨酶的能力；菌株B5具有固氮、溶磷、分泌IAA和iPA、产生铁载体和ACC脱氨酶以及拮抗油菜菌核病病原菌(Sclerotinia sclerotiorum)和小麦纹枯病病原菌(Rhizoctonia cerealis)的能力。研究环境因素对菌株生长的影响，试验结果表明菌株G10和B5在7-37℃和pH5.0-10.0范围内正常生长，G16在17-37℃和pH6.0-10.0范围内生长较好。最适温度为28℃，适宜pH为7.0-9.0左右。供试菌株对高渗环境适应性强，均能在5％的盐浓度下良好生长。菌株对重金属和抗生素具有不同的抗性，G10能在含Pb~(2+) 200mg·L~(-1)、Cd~(2+)20mg·L~(-1)、Zn~(2+)100mg·L~(-1)、Km 20mg·L~(-1)、Amp 100mg·L~(-1)、Str 20mg·L~(-1)、Spe 20mg·L~(-1)的固体培养基中良好生长，G16能在含pb2~(2+) 200mg·L~(-1)、Cd~(2+) 20mg·L~(-1)、Cu~(2+) 50mg·L~(-1)、Ni~(2+) 20mg·L~(-1)、Zn~(2+)100 mg·L~(-1)、Km 20mg·L~(-1)、Amp 100mg·(-1)、Spe 20 mg·L~(-1)的固体培养基中生长；B5能耐受pb~(2+) 200mg·L~(-1)、Cd~(2+) 20mg·L~(-1)、Cu~(2+) 50mg·L~(-1)、Zn~(2+) 100mg·L~(-1)、Km 20mg·L~(-1)、Amp 100mg·L~(-1)、Str 20mg·L~(-1)、Tc 20mg·L~(-1)和Spe 20mg·L~(-1)，而对Ni~(2+)、Cr~(6+)和Rif敏感。供试菌株对PbCO_3和CdCO_3的溶解试验表明，菌株能通过代谢产酸使PbCO_3和CdCO_3溶解，G10、G16和B5能分别使含PbCO_3的有氮改良培养基pH值由8.65下降到7.32(G10)、7.28(G16)和7.69(B5)，分别使含CdCO_3的有氮改良培齐基pH值由7.20下降到4.68(G10)、5.55(G16)和5.39(B5)，有效态Pb比对照高131-328μg·L~(-1)，有效态Cd比对照高69.95-359.65mg·L~(-1)。此外，G16还具有较强的产表面活性剂的能力。
将利福平标记的菌株用浸种法和浇菌液法对油菜进行回接试验，30d后的检测结果表明G10和G16既能够在植株根际土壤中定殖又能够在油菜根内定殖，属于兼性内生细菌，B5也能够在植株根际较好的存活。研究标记菌株对油菜富集铅镉的影响，结果表明，菌株能促进油菜的生长，使油菜地上部和地下部干重比对照高6.4-77.7％和2.9-149.1％；接菌处理能够使得植株地上部和地下部铅含量比对照增加3.0-81.4％和5.6-43.7％，地上部和地下部镉含量增加3.0-24.8％和11.2-77.7％。在Pb 800mg·kg~(-1)、Cd 100mg·kg~(-1)和Pb 400 mg·kg~(-1)+Cd 100mg·kg~(-1)的处理中效果显著。接菌处理根际土中有效态重金属的浓度、可溶性糖含量高于不接菌对照，根际土pH值低于对照。菌株在中等程度铅镉污染土壤中的油菜根内和根际能发挥强化植物修复的作用。
【关键词】：
【学位授予单位】：南京农业大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2006【分类号】：X173;X53【目录】：
中文摘要7-9
英文摘要9-11
符号及缩略语说明11-12
第一章 文献综述13-41
第一节 土壤重金属污染危害及现状13-17
1 土壤重金属污染的危害13-16
2 土壤重金属污染的现状16-17
第二节 重金属污染修复技术17-29
1 物理修复技术18-19
2 化学修复技术19-22
3 生物修复技术22-29
3.1 微生物修复技术22
3.2 植物修复技术22-29
第三节 微生物强化植物修复土壤重金属污染29-41
1 微生物对植物生长的影响30-36
1.1 植物根际促生菌30-34
1.2 植物内生促生细菌34-36
2 植物根际-微生物系统中微生物对重金属的作用36-38
3 微生物强化植物修复研究进展38-41
第二章 植物促生内生细菌的分离筛选及鉴定41-58
1 材料41-42
2 方法42-45
3 结果与分析45-55
3.1 菌株分离及筛选46-52
3.1.1 平皿促发芽试验46-47
3.1.2 平皿促生试验47
3.1.3 砂培促生试验47-48
3.1.4 盆栽促生试验48-49
3.1.5 重金属对菌株促生效果的影响49-52
3.2 菌株鉴定52-55
4 讨论55-57
5 本章小结57-58
第三章 植物促生内生细菌生物学特性研究58-77
1 材料58-60
2 方法60-65
3 结果与分析65-74
3.1 菌株生长曲线的测定65
3.2 菌株分泌植物生长激素能力的测定65-66
3.3 菌株产ACC脱氨酶能力测定66-67
3.4 菌株产铁载体能力测定67-68
3.5 菌株固氮能力测定68
3.6 菌株溶磷能力测定68
3.7 菌株对植物病原菌的拮抗作用测定68-69
3.8 菌株对PbCO_3和CdCO_3的溶解能力测定69
3.9 菌株产生表面活性剂能力测定69-70
3.10 环境条件对菌株生长的影响70-73
3.10.1 温度对菌体生长的影响70-71
3.10.2 初始pH值对菌体生长的影响71
3.10.3 盐浓度对菌体生长的影响71-72
3.10.4 菌株对重金属的抗性72
3.10.5 菌株对抗生素的抗性72-73
3.11 菌株在油菜根际的定殖试验73
3.12 菌株对油菜根际pH值的影响73-74
4 讨论74-76
5 本章小结76-77
第四章 植物促生内生细菌对油菜生长及其富集土壤Pb、Cd的影响77-91
1 材料77-78
2 方法78-79
3 结果与分析79-87
3.1 菌株对油菜生物量的影响79-81
3.2 菌株对油菜富集铅镉的影响81-85
3.3 不同处理根际土壤中可培养微生物数量的比较85
3.4 不同处理对油菜根际土中有效态重金属的影响85-86
3.5 不同处理对油菜根际土中pH的影响86-87
3.6 不同处理对油菜根际土中可溶性糖含量的影响87
4 讨论87-90
5 本章小结90-91
全文总结91-93
参考文献93-105
附表105-106
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