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耐重金属植物内生真菌对镉胁迫下水稻幼苗缓解作用的研究【字数:9397】

2024-02-25 16:04编辑: www.jxszl.com景先生毕设
植物修复是一种新兴技术,由于内生真菌可以通过其自身的金属抗性系统减轻植物中的金属毒性并促进金属胁迫下的植物生长,因此由内生真菌辅助的植物修复用于清除金属污染的土壤越发受到重视。本文通过观察筛选出的三种内生真菌对镉胁迫下水稻幼苗缓解作用,拟找到最佳内生真菌与植物的组合以提高镉胁迫下水稻幼苗抗性。主要研究结果如下通过观测菌株16,17,45对水稻种子生长的影响,结果表明与未接菌对照(H2O)相比,接种被命名为16号的白囊耙齿菌(Irpex lacteus)显著促进了水稻幼苗的生长、且在重金属环境胁迫下明显缓解了Cd对植株的毒害、减轻了重金属对幼苗生长的抑制、显著提高了水稻对重金属的总积累量,为进一步研究美洲商陆内生真菌在重金属土壤环境植物的缓解作用以及对重金属的吸收方面上提供了理论依据。
目录
摘要2
关键词2
Abstract2
Key words2
引言2
1 材料与方法3
1.1实验材料3
1.2实验方法4
1.2.1内生真菌扩大培养4
1.2.2水稻幼苗培养和处理4
1.2.3水稻幼苗生长状况指标测定4
1.2.4水稻幼苗H2O2含量测定4
1.2.5水稻幼苗MDA含量测定5
1.2.6水稻幼苗根系活力含量测定5
1.2.7水稻幼苗光合色素含量测定5
1.2.8水稻幼苗Cd含量测定6
2结果与分析6
2.1内生真菌对Cd胁迫下水稻植株生长状况的影响6
2.1.1株高根长6
2.1.2根与地上部干鲜重7
2.2内生真菌对Cd胁迫下水稻植株各生理指标含量的影响8
2.2.1 H2O2含量8
2.2.2 MDA含量8
2.2.3 根系活力 8
2.2.4叶绿素含量9
2.3 内生真菌对Cd胁迫下水稻植株内Cd含量的影响9
3讨论10
3.1内生真菌对Cd胁迫下水稻植株生长状况的影响10
3.2内生真菌对Cd胁迫下水稻植株各生理指标含量的影响10
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3.3 内生真菌对Cd胁迫下水稻植株内Cd含量的影响11
4 总结11
致谢11
参考文献12
耐重金属植物内生真菌对镉胁迫下 水稻幼苗缓解作用的研究
引言
随着城市化进程的不断发展及工农业生产的持续加快,我国土壤重金属污染日益严重。在农业生产方面,有些地区由于不慎的污水灌溉、不合理施肥、堆积固体废弃物、开采和冶炼矿山等人类活动,导致重金属在当地农田中聚集[1]。重金属渗透入土壤后,很难通过其自身的净化作用清除,只有小部分的重金属进入农作物后,能够随农作物的收割而迁移;但其余大部分仍然留在土壤中,对土壤环境造成破坏,使土壤失去肥力。而被作物吸收从而富集起来的重金属,则通过食物链的传递进而危及人类的生命与健康安全[2]。据统计我国爆发的特大重金属污染事件从09年至今共有几十余起,重金属污染已成为我国土壤环境质量下降的重要因素,对我国人民健康有严重威胁,已经成为亟待解决的农业生产问题之一[1,3,4]。
而目前对于土壤重金属污染的治理,主要采用的方法有:物理修复、化学修复以及生物修复法[5]。传统的重金属污染土壤治理措施主要是理化方法,如客土法、玻璃化法、电动修复法等。但是由于传统修复方法费用昂贵,难以治理大面积的污染,且对生态系统功能会造成相当程度的破坏等缺点以至于在实际应用中受到限制。因此,相较于前两种修复法,生物修复法相对拥有着处理费用低、不引起二次污染、效率高的优势,并且在整治土壤重金属污染的同时,还能重建土地生态系统,恢复土壤活力。因此有着更大的发展前景和研究价值。
生物修复因其绿色环保已成为清除土壤重金属的潜力修复工具,而生物修复法中的植物修复是最早开展研究并运用的技术。根据作用机理,植物修复可分为植物萃取、植物降解、植物稳定、植物刺激、植物挥发和根际过滤[6]共六种。其中的植物萃取修复技术是利用重金属超积累植物将重金属从土壤中转移到植株内,从而实现重金属从土壤中的移除,因其理论上可治理彻底且无其它负面影响等优势而受重视。而超积累植物具有对污染物积累速率较高并在植物体内富集量高的特点,相对于普通植物,在植物修复中利用超积累植物进行吸收可以相对有效提高植物萃取的效率[7]。
而尽管生物修复中的植物修复法因其原位、环保、成本低等特点而受到青睐,但与此同时,植物修复的时间较长、处理过程较慢、修复植物的后期处置问题难以解决、只耐受或吸收1~2种有害金属等问题的存在制约了该修复技术的推广应用;而微生物修复虽然具有生长周期短速度快、吸附重金属效率高、价格低廉等长处,但也面临着生存适应能力较差、特异性差、重金属生物可利用性低、以及富集的金属不易从污染水体或土壤中分离开来等问题。
因此,植物修复与微生物修复这类单一的生物修复方式在实际应用过程中会受到许多限制。然而,如果微生物可以与植物共存,植物可以为微生物提供栖息地和营养,微生物可以通过增强植物耐受性,促进植物生长和降解污染物来改善植物的生长环境。利用植物微生物土壤三者相辅相成的互作关系,即微生物代谢产物影响植物生长发育,植物可对土壤微生物提供营养,植物、微生物共同影响土壤理化性质等,充分共同发挥两种修复技术各自的优势,从而达到彻底治理土地重金属污染的目的。
利用植物微生物联合修复法不但能显著提高植物对重金属的转移和吸收量,而且还能改善单一植物修复中周期长、效率低、植株生物量小等问题[8]。一些根际微生物通过重新氧化或分泌生物表面活性剂来提高根际环境中重金属的生物利用度,从而提高超积累植物提取重金属的效率[9] [10]。同时亦可通过制作植物根际促生菌的菌剂并施加到土壤中的方法来共培养植物与微生物,以此促进超积累植物对重金属离子的富集作用[11]。因此,微生物与植物联用是一种十分有前景的修复方法。

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