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功能内生细菌pn2在植物体内定殖对植物吸收积累pahs的影响【字数:5856】

2024-02-24 16:18编辑: www.jxszl.com景先生毕设
本实验探讨了功能内生细菌Pn2在黑麦草体内的定殖对其吸收土壤中菲(100 mg·kg-1)、芘(50 mg·kg-1)的影响。结果表明,与不接菌相比,接种功能内生细菌Pn2培养30 d后,未污染和污染土壤中黑麦草茎叶生物量明显增加了18.31% 和30.53% 。同时,接种功能内生细菌Pn2的植物根中菲和芘的浓度分别为39.20mg·kg-1、78.25 mg·kg-1,茎叶中菲、芘的浓度分别为5.50mg·kg-1、8.94 mg·kg-1,均低于不接菌的空白对照组。此外,接种功能内生细菌Pn2的植物根中菲和芘的积累量分别减低了11.00%、15.15%,茎叶中菲和芘的积累量分别减低了7.76%、16.67%。该研究证明,接种功能内生细菌Pn2能够有效地增加植物地上部分的生物量,减低植物根和茎叶对土壤中菲和芘的积累,从而减轻植物PAHs污染风险,为植物利用功能内生细菌规避有机污染提供了理论依据。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 实验材料与方法2
1.1 实验材料 2
1.1.1 化学试剂和几个培养基2
1.1.2 准备供试植物和菌株3
1.2 实验方法 3
1.2.1 温室盆栽实验3
1.3 实验分析方法 3
1.3.1 测定植物的生物量3
1.3.2 测定功能内生细菌的定殖数量3
1.3.3 土壤和植物体内PAHs含量的测量3
1.4 数据处理分析 4
2 实验结果与分析4
2.1 对植物生物量的影响4
2.2 接种功能内生细菌Pn2对植物吸收降解PAHs的影响4
2.3 对土壤中PAHs的降解效果5
3 实验结果的讨论 6
3.1功能内生细菌的促生长作用6
3.2 菌株Pn2对植物吸收代谢PAHs的影响 6
4 展望6
致谢7
参考文献7
植物内生细菌Pn2在植物体内定殖对植物吸收PAHs的影响
引言
 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072
多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)是由多个苯环组成的,在自然界中持续存在的一种有机污染物,并具有致癌、致畸、致突变的“三致”作用[1]。PAHs具有很强的疏水性、自然状态下很难降解、常常在泥土中大量的积累,当多环芳烃被植物吸收并大量积累后,容易通过食物链富集,人们食用了富集大量多环芳烃的动植物后,人体体内会大量积累,超量的多环芳烃会严重危害人体健康[24]。因此,如何减轻植物体内的PAHs污染风险,更好的保障农产品的质量与安全成了近年来环境学者努力的方向。
近年来,为了调控植物吸收PAHs国内外学者采用了许多方法,其中有一些方法效果比较显著[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,外源水溶性有机物(DOM)等化学制剂自身原本就具有一定的毒性,且对环境造成二次污染[8];此外,这些制剂发挥效用时对环境的要求比较苛刻,这些化学制剂是否能够适应复杂多变的自然环境和人为环境,目前还没有被证实。让人欣慰的是,微生物界有新的突破口,人们从植物体内发现了内生菌。传统的观点中,植物是独立的生物体,植物单独生活在土壤环境中。现在,人们认识到了植物也和人体一样,植物的体内也会有大量的细菌和真菌寄生,它们影响着植物的生长和发育,参与植物每时每刻的代谢活动,同样,我们也在植物体内发现了影响植物吸收PAHs的功能性内生细菌,并且把该细菌提取和分离出来。因此,研究者提出利用植物体内的微生态系统,即利用微生物对植物的生态功能调节植物吸收PAHs的速率。
植物内生菌的概念在近三十年来一直具有争议。但可以肯定的是,植物内生菌在植物体内定殖对宿主植物具有一定的生态作用。基本上所有的健康植物内部都存在着的内生细菌,它们在大自然中分布广泛,种类众多,生物多样性也十分丰富[10]。现已证实某些植物内生细菌具有促进农业作物增产、升高植物抗逆性、预防植物病虫害发生等生理生态功能,并且可以当做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,证明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]利用分子技术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,可以观察到通过植物叶片挥发的甲苯量减少了50%-70%。
本实验采用的功能内生细菌Pn2是从受PAHs污染严重的地区,从其中长势良好的看麦娘中分离得到的。经过分析,菌株Pn2对植物吸收PAHs具有一定的调控作用,而且对环境的适应能力很强,在实验中我们也发现了功能内生细菌Pn2 对一定浓度的氨苄青霉素和氯霉素均有良好的抵抗能力。
针对以上情况,本实验利用温室盆栽实验和微生物学方法研究功能内生细菌Pn2在黑麦草内的定殖分布及其对植物吸收PAHs的影响。通过实验可以提供内生细菌对于调节植物吸收PAHs效用的支持,帮助降低农产品有机污染的风险,从而生产出绿色健康的农产品,保障动物和人体安全。
1 实验材料与方法
1.1 实验材料
1.1.1 化学试剂和几个培养基
菲(Phenanthrene)和芘(Pyrene)取自本实验,纯度均大于98%。
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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