植物內(nèi)生細(xì)菌的分離篩選及其與植物聯(lián)合修復(fù)土壤多環(huán)芳烴的研究.pdf

1、隨著全球工業(yè)化和現(xiàn)代化的發(fā)展,煤、石油在工業(yè)生產(chǎn),交通運輸以及生活中被廣泛應(yīng)用,導(dǎo)致土壤中多環(huán)芳烴污染日益嚴(yán)重,成為一個亟待解決的問題。微生物與植物聯(lián)合修復(fù)土壤中多環(huán)芳烴具有綠色廉價的作用,而且有著微生物或植物單一修復(fù)無法比擬的優(yōu)點,而本實驗采用的植物內(nèi)生細(xì)菌與植物聯(lián)合修復(fù)更能強(qiáng)化微生物與植物的優(yōu)點,具有重大的理論和現(xiàn)實意義。 本研究從南京長期受石油污染地區(qū)的水花生和野蒜中分離出植物內(nèi)生細(xì)菌36株,根據(jù)平皿促生試驗中多環(huán)芳烴去除

2、率和促生效果,并結(jié)合植物體內(nèi)定殖效果篩選出菌株7J2作為菲污染修復(fù)的功能菌株,篩選出菌株12J1作為芘污染修復(fù)的功能菌株。 通過生理生化實驗結(jié)合16SrDNA的序列測定和比較得出7J2、12J1均屬于腸桿菌屬(Enterobacter spp.)。 對功能菌株的生物學(xué)特性進(jìn)行了研究,結(jié)果表明：菌株7J2、12J1具有溶磷、分泌IAA和產(chǎn)生鐵載體的能力。菌株7J2在菲30 mg·L~(-1)的條件下,28℃振蕩培養(yǎng)6d,菲

3、的降解率達(dá)到99.81％；菌株12.J1在芘5 mg·L~(-1)的條件下,28℃振蕩培養(yǎng)7d,芘的降解率達(dá)到83.75％。環(huán)境因素對功能菌株生長影響的試驗表明菌株7J2和12J1能在溫度4-45℃和pH4.0-11.0范圍內(nèi)生長,生長最適溫度20-37℃,最適pH為7.2-9.0,供試菌株對高滲環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),均能在5 ％的鹽濃度下生長。菌株對重金屬具有不同的抗性,在Pb~(2+)、Cr~(2+)、Cu~(2+)、Ni~(2+)、Zn~

4、(2+),Cd~(2+)條件下,菌株7J2的致死濃度分別為3000、10,5、10、1500、50 mg·L~(-1),菌株12J1的致死濃度分別為3000、10、10、20、2500、50 mg·L-1。菌株對抗生素具有相同的抗性,7J2和12J1均能在含Km 10 mg·L~(-1)、Amp 100mg·L~(-1)、Str 10 mg·L~(-1),Tc 10 mg·L~(-1)、Rif 20 mg·L~(-1),Spe 10 m

5、g·L~(-1)的培養(yǎng)基中良好生長。 植物內(nèi)生細(xì)菌和植物聯(lián)合修復(fù)土壤中多環(huán)芳烴的試驗表明,在菲(200 mg·L~(-1))污染土壤、芘(100 mg·L~(-1))污染土壤及菲芘(其中菲200 mg·L~(-1),芘100 mg·L~(-1))混合污染土壤中,接菌處理的植物生物量明顯高于不接菌處理,其中菲對植物的毒害作用最小,其次是芘,菲芘混合污染的毒害作用最大。接菌種植物處理的多環(huán)芳烴去除率要高于單純植物修復(fù)和微生物修復(fù),且

6、明顯高于對照處理。種植物土壤中轉(zhuǎn)化酶、多酚氧化酶、脲酶活性明顯高于不種植物土壤；種植物的土壤中接菌處理的三種酶活性明顯高于不接菌處理。采用選擇性培養(yǎng)基進(jìn)行分離計數(shù),發(fā)現(xiàn)菌株7J2和12J1可以在玉米和小麥根際定殖。隨著盆栽實驗的進(jìn)行,土壤中細(xì)菌、真菌數(shù)量逐漸增大。植物內(nèi)生細(xì)菌7J2、12J1在小麥體內(nèi)的存活時間較長,60天后仍然可從小麥體內(nèi)分離到,其最佳存活時間是25天以內(nèi)；植物內(nèi)生細(xì)菌7J2、12J1在玉米體內(nèi)的存活時間較長,30天后