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pahs降解内生细菌在植物体内的定殖及其对植物吸收pahs的影响【字数:4791】

2024-02-24 16:16编辑: www.jxszl.com景先生毕设
本研究采用水培法,研究了功能内生细菌033在小麦体内的定殖及其对小麦吸收多环芳烃的影响。结果表明,当芘初始浓度为0.5 mg·L-1时,小麦培养时间为9d条件下,接种功能菌株033后,小麦根和茎中芘的浓度分别降低了14.84%和94.11%,且定殖菌株可从根向茎转移。整个研究表明,接种功能内生细菌033能够有效地减低小麦根和茎叶对污染物芘的积累,从而减轻植物PAHs污染,有望为利用功能内生细菌规避植物有机污染风险提供理论依据。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法2
1.1 材料 2
1.1.1 化学试剂和培养基2
1.1.2 供试植物和菌株3
1.2 实验方法 3
1.2.1 水培实验3
1.3 分析方法 3
1.3.1 植物生物量的测定3
1.3.2 功能内生细菌的定殖数量测定3
1.3.3 霍格兰营养液中和植物体内芘含量测定3
1.4 数据处理 3
2 结果与分析3
2.1 植株体内芘的含量3
2.2 霍格兰营养液中芘的含量4
2.3 功能内生细菌033在植物体内的分布4
3 讨论 5
3.1菌株033对植物吸收代谢芘的影响5
3.2 霍格兰营养液中不同浓度的芘对细菌033定殖的影响 5
4 展望5
致谢5
参考文献6
PAHs降解内生细菌在植物体内的定殖
及其对植物吸收PAHs的影响
引言
引言:多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)是土壤环境中普遍存在的一类持久性有机污染物,并具有致癌、致畸、致突变的“三致”作用[1]。由于PAHs疏水性强、难于降解、易在土壤中累积等特点,其被植物吸收积累后,可通过食物链富集,严重危害人体健康[24]。因此,如何规避植物体内PAHs污染风险,保障农产品安全和生态系统的可持续发展已经成为研究者 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: &351916072
关注的焦点问题之一。
近年来,国内外学者试图通过添加外源化学制剂等来调控植物对PAHs等有机污染物的吸收、积累和代谢作用[57]。Gao等[6]报道,添加低浓度非离子表面活性剂Brij35提高了植物体内菲、芘的含量和富集系数,而高浓度Brij35则抑制了植物吸收。占新华等[7]研究表明,外源水溶性有机物(DOM)能明显地促进小麦对菲的吸收和富集作用。然而,外源化学制剂本身具有毒性,且对环境造成二次污染[8];此外,这些制剂对植物吸收有机污染物的调控作用往往只能在特定的环境条件下方能有效,其广谱功效尚未得到证实。因此,研究者提出利用植物体内的微生态系统,即植物微生物联合体系调控植物对PAHs等有机污染物的吸收代谢作用[9]。
植物内生细菌是指能够定殖在植物健康组织间隙或细胞内、并与宿主植物建立和谐共生关系的一类微生物。几乎所有的健康植物体内均存有大量的内生细菌,其种类繁多、分布广泛、具有丰富的生物多样性[10]。已证实,某些植物内生细菌具有促进作物增产、提高植物抗逆性、降低植物病虫害发生等生理生态功能,并可作为生防菌和外源基因的重要载体[1114]。Ho等[15]从芦苇、番薯和香根草中分离出188株内生细菌,证实了其中一些内生细菌提高了植株对芳香烃化合物污染的抗性。Moore等[16]从生长于苯系物(BTEX)污染区的杨树中分离出121株内生细菌,并发现其中多数可以降解BTEX。Barac等[17]将利用基因工程改造过的内生细菌B. cepacia L.S.2.4侵染黄色羽扇豆,发现通过植物叶片挥发的甲苯量减少了50%-70%。
功能内生细菌能有效地在植物体内定殖,不易受外界环境的影响,诱导植物产生抗菌素、酶类等次生代谢产物,促进植物生长,提高植物的耐受性。同时,功能为内生细菌提供了生存场所和大量营养,刺激内生细菌的生长繁殖[1821]。植物内生细菌可通过分泌植物生长素吲哚乙酸、生成含铁细胞以及其它有利于植株适应不利环境的酶等提高植物抗逆境能力[4,22],也可与病菌直接作用,攻击病菌的致病因子或病菌本身,产生拮抗物质,或诱导植物产生诱导系统抗性ISR,从而降低植物病害的发生[23,24]。因此,功能内生细菌已成为农学、植物保护园艺、环保等领域共同关注的一类颇具前景的重要微生物菌群。
针对以上情况,本项目拟以PAHs为目标污染物,利用水培实验和微生物学方法研究功能内生细菌在植物体内的定殖分布及其对植物吸收PAHs的影响,旨在利用植物功能内生细菌来调控植物吸收PAHs污染物,有望规避植物有机污染风险,从而生产出绿色健康的农产品,保障动物和人体安全。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 化学试剂和培养基
芘(Pyrene)购自德国Fluka公司,纯度>98%。甲醇为色谱醇,其它试剂为分析纯。
LB培养基:蛋白胨10.0 gL1,酵母粉5.0 gL1,NaCl 10.0 gL1,pH 7.0。
无机盐培养基(MSM):(NH4)2SO4 1.50 gL1,K2HPO43H2O 1.91 gL1,KH2PO4 0.50 gL1,MgSO47H2O 0.20 gL1,2 mL微量元素溶液(CoCl26H2O 0.1 mgL1,MnCl24H2O 0.425 mgL1,ZnCl2 0.05 mgL1,NiCl26H2O 0.01 mgL1,CuSO45H2O 0.015 mgL1,Na2MoO42H2O 0.01 mgL1,Na2SeO42H2O 0.01 mgL1),pH 7.0。固体培养基加2.0%琼脂。

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