内生菌联合反枝苋修复铬污染土壤的研究

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环境中铬对土壤污染来源有许多方面,铬矿的开采、电镀、染料生产和皮革制造,其中制革工业更是铬污染的主要来源。植物修复重金属污染土壤是一项操作简便、环境友好、成本低廉的新兴原位修复技术,近几年来逐渐的引起广大学者的关注。尽管铬在低浓度情况下对植物的生长产生积极影响,但浓度增高后将会对植物造成严重的伤害甚至是枯萎死亡。目前许多的研究发现,植物一些促生菌的促生特性影响着重金属环境胁迫下植物的生长以及对重金属的富集,从而改变植物修复的效果。本文从某制革厂的污泥池中采集长势良好且生物量较大的植物反枝苋,从其根部筛选出内生菌,研究分析内生菌对反枝苋在铬胁迫下的生长和富集铬的影响,并对内生菌提高反枝苋修复效果的机制进行初步探讨。主要结果如下:1、从根部分离得到15株分泌吲哚乙酸(IAA)的铬抗性菌株,对15株菌株进行进行分泌IAA、铁载体和溶磷能力等相关促生特性分析,结果显示IAA分泌量在5.00 mg·L-1以上的有5株,菌株G8达到最高的17.80mg·L-1,且15株菌株均具有分泌铁载体的能力,产铁载体能力强的菌株有G l、G2、G3和G9共4株,具溶磷能力有5株,分别是G4、G7、G11、 G14、G15。2、结合分泌IAA、铁载体等促生特性分析结果,筛选出具有代表性的菌株G1、G3、G8、G14、G15作为供试菌株,通过对水稻幼苗接种供试菌株进行水培实验验证其促生能力,结果显示菌株G1、G3、G8促进了水稻的生长发育,根系总根长、根总表面积、根尖数均比对照有所增加促生效果显著。3、供试菌株菌悬液接种于灭菌污染土,结果显示不同菌株对土壤pH值影响不一,菌株G3、G8促进了土壤中有效态Cr的含量提高,土壤中有效态Cr的含量分别显著提高了18.7%和14.5%。4、经细菌形态观察和16S rDNA基因的序列分析,可初步判定菌株G3、G8均属于假单胞菌属,菌株G3与Pseudomonas sp.CZGSD7的序列相似性水平达到99%;菌株G8与Pseudomonas extremorientalis CNU082017的序列相似性水平达到100%。5、盆栽实验表明,反枝苋对铬有较强的富集能力,地上部对铬的富集能力达到1144.1 mg·kg-1,根部对Cr的能力达到2284.2 mg·kg-1,根际土中Cr有效态含量较原土提高了55.7%。接种菌株G8盆栽实验结果表明,反枝苋地上部、地下部生物量分别显著提高了54.1%和71.3%,并增强了根部对铬的富集能力,使反枝苋根部含量显著提高了9.2%,整株植物对铬的富集总量提高了69.5%。接种菌株G8促进了植物的生长和根部对Cr的富集,具有强化植物修复的作用。
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