【摘要】：受人為和自然因素的影響,重金屬和鹽漬化影響雙重污染的土壤問題日趨嚴(yán)重。課題組前期研究表明鹽生植物鹽地堿蓬(suaeda salsa)具備一定提取修復(fù)鹽漬土鎘污染的潛力。為提高鹽地堿蓬對此類土壤的修復(fù)效率,建立溶磷菌-鹽地堿蓬修復(fù)體系,探討溶磷菌在鹽地堿蓬生長和鎘提取修復(fù)過程中的促進(jìn)效應(yīng)。本論文采用浸根法收集水培(含2%NaCl)鹽地堿蓬的根系分泌物,將其作為唯一碳源培養(yǎng)5株具有Cd活化能力的溶磷菌,測定5株溶磷菌在碳源為1 g·L~(-1)的蒙金娜液體培養(yǎng)基中溶磷與活化鎘能力。挑選利用根系分泌物繁殖速度較快、且溶磷和活化鎘能力均較強(qiáng)的大腸埃希菌(Escherichia),研究其在模擬鹽分脅迫下活化Ca_3(PO_4)_2和CdCO_3的性能及代謝產(chǎn)物變化;利用盆栽實(shí)驗(yàn)研究了不同營養(yǎng)根際環(huán)境下大腸埃希菌在根際的競爭優(yōu)勢,并初步探討了鹽分脅迫下大腸埃希菌對鹽地堿蓬修復(fù)鹽漬土鎘污染的促進(jìn)效應(yīng)。研究結(jié)果表明:(1)在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)條件下,隨鹽分增加,菌株平均溶P量分別為80.19、78.79、77.54mg·L~(-1),平均活化Cd量依次為17.84、17.30、19.73 mg·L~(-1),說明鹽分脅迫的增強(qiáng)并沒有阻礙菌株的溶磷功能,且隨鹽分的增加,促進(jìn)了大腸埃希菌對Cd的活化。(2)在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)條件下,不同鹽分下菌株的代謝物組成有明顯變化,0.3、6、12 g·L~(-1)鹽分處理下菌株分泌的有機(jī)酸分別為5、10、13種,分泌的氨基酸分別為4、8、8種。其中纈氨酸的量隨鹽分增加顯著增加(P0.05)。鹽分脅迫下,丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸代謝通路均受到影響。(3)在不同營養(yǎng)根際環(huán)境盆栽實(shí)驗(yàn)中,鹽地堿蓬生物量和根際土壤Cd含量均表現(xiàn)為:無外源添加碳源的對照組顯著高于添加碳源的處理組(P0.05),對照組Cd富集系數(shù)是處理組的2.37-3.60倍,表明大腸埃希菌在無外源碳源添加的對照組中更具有根際營養(yǎng)競爭優(yōu)勢。(4)在無外源碳源添加條件下的不同鹽分脅迫盆栽實(shí)驗(yàn)中,4 g·kg~(-1)鹽分脅迫下,接菌處理可顯著提高鹽地堿蓬生物量和根際土壤溶液Cd含量,Cd總活化量平均增加3.17倍,全量和DTPA提取態(tài)Cd富集系數(shù)平均提高2.63倍。(5)鹽分脅迫下大腸埃希菌可正常生長并促進(jìn)鹽地堿蓬鎘富集。鹽分脅迫后,鹽地堿蓬體內(nèi)Mg離子含量無下降趨勢,說明鹽分不影響Mg離子在植物光合作用中的重要作用。不同鹽分脅迫下接種大腸埃希菌均提高了鹽地堿蓬根部Ca~(2+)/Na~+比值,抑制了鹽分對鹽地堿蓬根部細(xì)胞的損傷。8 g·kg~(-1)鹽分條件下,鹽地堿蓬莖葉和根部K~+/Na~+比值均在接種大腸埃希菌后得到回升,緩解了高鹽分對鹽地堿蓬的離子毒害效應(yīng)。
【圖文】：

余菌株顯著低（P<0.05)，僅僅分別為 3.19、2.57 mg·L-1。在活化 Cd 能力方面，陰菌較其余菌株顯著強(qiáng)（P<0.05)，達(dá) 23.20 mg·L-1，其次是大腸桿菌與不動(dòng)桿菌，兩顯著差異，，活化 Cd 能力最弱的是蠟狀芽孢桿菌，僅為 2.54 mg·L-1。pH 值與 Cd 活呈負(fù)相關(guān)，Cd 活化能力越強(qiáng)，pH 值越低。 不同溶磷菌對鹽地堿蓬根系分泌物的響應(yīng)差異如圖 3-1 所示，5 株菌都能在以鹽地堿蓬為唯一碳源的培養(yǎng)基中生長，且均在 10 h到穩(wěn)定期，但生長趨勢存在一定差異。大腸埃希菌菌株穩(wěn)定期的 OD 值最大，為 0.5腸桿菌菌株穩(wěn)定期的 OD 值最小，為 0.32。不動(dòng)桿菌和陰溝腸桿菌的生長曲線在 2下降趨勢，大腸埃希菌 40 h 內(nèi)的生長曲線無下降趨勢。綜上所述，結(jié)合溶磷、活化與生長曲線結(jié)果看來，選擇溶磷能力最強(qiáng)且活化 Cd 能力較好的大腸埃希菌為后續(xù)株。

暨南大學(xué)碩士學(xué)位論文迫對目的溶磷菌溶磷能力的影響大腸埃希菌溶磷功能的影響結(jié)果如圖 3-2 所示，三個(gè)從低到高的鹽分處對值（扣除不接菌對照值）分別依次為 80.19、78.79、77.54 mg·L-1，接菌均比不接菌對照的溶磷量顯著高（P<0.05)，而在不同鹽分濃度下顯著差異，說明三個(gè)鹽分濃度下大腸埃希菌都能正常發(fā)揮溶磷功能。
【學(xué)位授予單位】：暨南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X53

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本文編號：2614504