协助寄主缓解镉胁迫的植物根围细菌分离及活性初探

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摘要: 根据菌株离体条件下耐受镉离子活性，从课题组菌株资源库中选择了5株能够降低培养液中镉离子浓度29%-51%的菌株进行温室实验，评价其协助寄主植物缓解镉胁迫压力的能力。其中菌株1JN2在镉离子处理条件下能够增强寄主植物的耐受性，与空白对照相比根长增加21-28%；鲜重增加19-32%；叶绿素含量增加11-20%；根系活力增加363-526%，并且降低植物组织中镉离子浓度23-40%。通过扫描电镜发现该菌株在镉离子处理后24h开始能够进行自我复原并且在48h出现胞外多糖固化现象。通过形态学特征及16S rDNA序列比对，鉴定该菌株为Bacillus subtilis。65911

毕业论文关键词：植物根围细菌，镉胁迫，ICP，扫描电镜，枯草芽孢杆菌

Abstact: Based on the in vitro tolerance activity against Cd2+, 5 strains which reduced Cd2+ by 29%-51% in medium were selected from our rhizobacteria library and evaluated their ability to help host plant to alleviate Cd2+ pressure in greenhouse. Among them, 1JN2 showed significant activity to help host plant to alleviate drought pressure compared with the untreated control, with a 21-28% increase in root length, a 19-32% increase in fresh weight, an 11-20% increase in chlorophyll content, a 363-526% increase in root activity. In addition, 1JN2 reduced Cd2+ content in the plant tissue by 23-40%. Based on the SEM results we can indicated that 1JN2 began to self healing on 24h after treated by Cd2+ and the exopolysaccharides began to solidified on 48h post treated. According to the morphological feature and 16S rDNA sequence blast results, 1JN2 was identified as Bacillus subtilis.

Keywords: rhizobacteria, Cd2+, ICP, SEM, Bacillus subtilis

1 前言 4

2 材料与方法 5

2.1 离体条件下菌株耐镉活性检测 5

2.2 盆栽条件下耐镉菌株的活性评价 5

2.3 温室实验植株生理指标检测 5

2.4 耐镉菌株的鉴定 6

2.5 耐镉菌株镉离子耐受机制检测 6

2.6 数据分析方法和软件 6

3 结果与分析 6

3.1 离体条件下菌株耐镉活性检测结果 6

3.2 耐镉菌株温室评价实验结果 7

3.3 耐镉菌株鉴定结果 10

3.4 耐镉菌株镉离子耐受机制检测结果 10

4 讨论 11

结论 13

参考文献 14

致谢 16

1 前言

随着工业化进程的加快和人口的持续增长，重金属污染已成为全球性的问题。农用土壤是受人类活动强烈影响的一类特殊土壤，其环境质量与人们的身体健康密切相关[1]。土壤污染源主要来自工业“三废”和农药、化肥的大量使用，污染物可通过灌溉水进入土壤，也可通过大气污染、空中的颗粒物(含重金属和致癌物质等)干湿沉降造成土壤污染，随着时间的推移，农田表层土壤镉、铅、铜、锌等重金属含量有增加的趋势[2]。由于农作物的吸收作用，重金属元素从土壤中迁移转化到农作物根茎叶及果实中去，从而连带造成农作物的重金属污染，危及人们的健康水平。其中镉已经成为威胁农业生产的罪魁祸首。全球每年释放到环境中的镉高达3.9 ×104 t[3]。而在环洪泽湖地区造成污染的几种重金属当中，镉的污染程度也要高于其他几种[4]。镉污染给种植业带来的损失非常严重，更重要的是这些受镉污染的农产品对于人类健康的影响是无法衡量的。镉中毒可使肌内萎缩关节变形，骨骼疼痛难忍，不能入睡，发生病理性骨折，以致死亡。因此，如何修复这些受到镉污染的土地和水体已经是我们急需面对的问题。论文网