本文選題：水稻 + 重金屬��； 參考：《華中農(nóng)業(yè)大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：本研究從鎘、鉻污染的水稻田土壤中篩選抗耐鎘、鉻的本土菌株,并研究這些菌株對(duì)水稻幼苗生長(zhǎng)的影響,進(jìn)一步研究其抗耐重金屬機(jī)理,為其田間應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。同時(shí),通過對(duì)不同濃度的外源鎘、鉻脅迫下水稻根際微生物群落構(gòu)成、微生物群落功能多樣性研究與分析,獲得土壤微生態(tài)差異的信息,為微生物修復(fù)重金屬污染提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:(1)采用梯度濃度馴化方法,從重金屬鎘、鉻污染的稻田土壤中分離、篩選出8株高抗耐鉻、鎘真菌菌株。5株抗耐鎘濃度高達(dá)16 mmol/L的菌株,4株抗耐鉻濃度高達(dá)1000 mg/L的菌株,其中菌株X29抗耐鎘濃度為16 mmol/L,抗耐鉻濃度為1000 mg/L。經(jīng)形態(tài)觀察和分子鑒定,確定了這8株菌株的種屬地位分別為:綠僵菌(Metarhizium anisopliae),擬莖點(diǎn)霉(Phomopsis sp.),曲霉(Aspergillus sp.),木霉(Trichoderma sp.),尖孢鐮刀菌(Fusarium oxysporum),釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae),青霉(Penicillium sp.);其中菌株52和菌株55都為青霉,其余6株分別屬于不同菌株。(2)將獲得的8株抗耐重金屬菌株與苗齡為5d的水稻植株同時(shí)置于1/2MS培養(yǎng)基上共培養(yǎng),7d后統(tǒng)計(jì)水稻生物學(xué)性狀,從中篩選出菌株3(Metarhizium anisopliae)和菌株39(Saccharomyces cerevisiae)2株對(duì)水稻生長(zhǎng)無抑制作用的菌株。菌株39進(jìn)行其抗耐鎘、鉻機(jī)理研究,利用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察菌株39鉻、鎘處理后菌絲損傷,進(jìn)而菌體出現(xiàn)凋亡;傅里葉變換紅外光譜(FTIR)發(fā)現(xiàn)菌株39吸附鉻、鎘離子后,FTIR圖譜中的C=O,C-H和N-H吸收峰有明顯的變化,表明鎘離子的吸附都與酰胺和羧基等基團(tuán)有密切關(guān)系。(3)不同濃度重金屬鎘和鉻處理水稻,水稻根際土壤細(xì)菌DGGE圖譜中有部分一致的條帶,這表明水稻根際土壤微生物具有相似的細(xì)菌群落。主成分1為57.24%,主成分2為27.98%,主成分分析結(jié)果表明水稻根際微生物群落隨重金屬處理時(shí)間的延長(zhǎng)變化較大。DGGE特異性條帶被切割、測(cè)序,構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹表明,獲得的菌株主要是酸桿菌(Acidobacteria)18.75%,黏球菌(Myxococcales)12.50%,芽單胞菌(Gemmatimonas)12.50%,硫發(fā)菌(Thiothrix)9.38%。抽穗期水稻根際芽單胞菌屬(Gemmatimonas)的相對(duì)豐度與鎘濃度成正比,而披毛菌(Gallionellaceae)的相對(duì)豐富度與鉻濃度成正比。在水稻成熟期,綠硫細(xì)菌(Chlorobiales)的相對(duì)豐度隨鎘濃度增加而增加。結(jié)果表明不同重金屬在不同時(shí)期對(duì)土壤微生物影響是不同的。(4)利用高通量測(cè)序技術(shù)分析不同濃度不同重金屬處理水稻根際土壤微生物,發(fā)現(xiàn)豐度比大于0.3%細(xì)菌種屬有46個(gè),其中鉻處理的占31個(gè),鎘處理的占28個(gè)。土壤含鎘20mg/kg時(shí)水稻根際土壤細(xì)菌相對(duì)豐度,細(xì)菌群落多樣性和碳利用的多樣性表現(xiàn)最高。在對(duì)照土樣中長(zhǎng)繩菌屬(Longilinea)相對(duì)豐度比重金屬處理的都高。在Cd2和Cd3處理中,假單胞菌(Pseudomonas)相對(duì)豐度比其他重金屬處理和對(duì)照都高。抽穗期細(xì)菌相對(duì)豐度和碳源利用能力高于成熟期。因此,一定濃度重金屬能夠改進(jìn)微生物群落結(jié)構(gòu)和碳源利用。從重金屬污染的水稻田篩選到的抗耐重金屬菌株,為重金屬污染微生物修復(fù)提供了菌株。根據(jù)外源鎘、鉻脅迫對(duì)水稻根際微生物群落結(jié)構(gòu)、種群組成的影響,為利用微生態(tài)平衡理論指導(dǎo)重金屬污染的稻田微生物修復(fù)提供理論依據(jù)。
[Abstract]:The effects of these strains on the growth of rice seedlings were studied . The results were as follows : ( 1 ) The results were as follows : ( 1 ) The results were as follows : ( 1 ) The results were as follows : ( 1 ) The results were as follows : ( 1 ) The results were as follows : ( 1 ) The results were as follows : ( 1 ) The results were as follows : ( 1 ) The strain X29 had a concentration of 16 mmol / L and a concentration of 1000 mg / L . The strains were identified by morphological observation and molecular identification . The results showed that the relative abundance of Cd and C - H and N - H in the rhizosphere soil of rice were significantly different . The results showed that the relative abundance of Cd ions was 57.24 % , the main component 2 was 27.98 % . The results showed that the relative abundance of cadmium ions increased with the increase of Cd concentration . ( 4 ) In the treatment of Cd ~ ( 2 + ) and Cd ~ ( 3 ) , the relative abundance of bacteria in rhizosphere soil of rice was higher than that of other heavy metals .

【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X172;S511;S154.3

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本文編號(hào)：1838802