【摘要】：近年來,我國耕地土壤中持久性有機污染物多環(huán)芳烴(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)的污染狀況日益加重。PAHs可以被植物吸收積累,并經(jīng)食物鏈和食物網(wǎng)逐級傳遞,威脅人類健康和生態(tài)系統(tǒng)安全。微生物具有明確的有機污染物降解功能,是目前生物修復(fù)領(lǐng)域中最具研究價值和應(yīng)用前景的主體。本論文基于自然界中微生物易于形成細菌生物膜,并借此增強自身生物功能和抗逆性的現(xiàn)象,人為的在植物根表構(gòu)建外源降解菌生物膜,以此強化降解菌的降解功能并阻止污染物進入植物體內(nèi),以期實現(xiàn)良好、持續(xù)的阻控效果。本論文以菲為PAHs代表污染物,實驗室篩選馴化的菲降解菌Pseudomonas sp.JM2為成膜細菌,首先探究了小麥對不同濃度菲的毒性反應(yīng)。然后利用蘸根培養(yǎng)的生物強化方法,在小麥根表構(gòu)建了菲降解菌生物膜并進行形態(tài)結(jié)構(gòu)的表征。最后綜合評價了根表菲降解菌生物膜對小麥體內(nèi)菲富集以及對小麥生長、生理狀況的影響。主要結(jié)果如下:(1)隨著菲污染濃度的增加,小麥的根長、株高和生物量逐漸降低,小麥體內(nèi)的菲積累量、SOD和POD活性、葉綠素含量呈先增后減趨勢,在菲濃度為250 mg·L~(-1)時達到最大值。(2)利用三親轉(zhuǎn)化法對菲降解菌Pseudomonas sp.JM2進行GFP標(biāo)記。將小麥根部培養(yǎng)在JM2-gfp菌懸液中,4 d便可在根表形成穩(wěn)定的菲降解菌生物膜。生物膜形態(tài)表征結(jié)果表明,細菌通過自身分泌的絲狀的物質(zhì)與根表皮細胞緊密結(jié)合,且其在根系分泌物含量豐富、生長狀態(tài)穩(wěn)定的根部成熟區(qū)、伸長區(qū)、根毛上菌體密度更大。建立的根表生物膜活性至少可以保持15 d,此外,生物膜中的菲降解菌能進一步定殖到小麥根和莖葉內(nèi)。(3)溫室水培實驗結(jié)果證明:根表菲降解菌生物膜能顯著降低小麥根、莖葉內(nèi)菲積累量,效果分別為71.96%和89.01%;并且顯著降低小麥體內(nèi)菲的傳導(dǎo)系數(shù)TF,效果達61.77%;還能夠促進小麥的生長,提高葉片內(nèi)POD、SOD酶活以及葉綠素含量。基于以上研究,可以證實根表菲降解菌生物膜能夠有效阻控菲在小麥體內(nèi)的富集,降低小麥污染風(fēng)險,這在污染土壤中生產(chǎn)安全的農(nóng)產(chǎn)品及污染農(nóng)田土壤的生物修復(fù)領(lǐng)域具備一定的應(yīng)用前景,也為植物-微生物的互作理論研究提供了有效的模型體系。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S512.1

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 鄧紹坡;吳運金;龍濤;林玉鎖;祝欣;;我國表層土壤多環(huán)芳烴(PAHs)污染狀況及來源淺析[J];生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報;2015年06期

2 王文飛;劉銘瑤;李德山;;有機污染物的微生物修復(fù)研究進展[J];東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報;2012年11期

3 范瑛閣;方海晶;李莎;;三株生防細菌對黃瓜白粉菌生防作用的掃描電鏡觀察[J];東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報;2012年07期

4 段高飛;韓峰;李京寶;于文功;;細菌生物膜相關(guān)感染的防治方法研究進展[J];中國海洋大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2010年05期

5 王欣心;金銀龍;;多環(huán)芳烴遺傳毒性研究進展[J];環(huán)境與健康雜志;2010年02期

6 王學(xué)彤;賈英;孫陽昭;蔣煜峰;王飛;吳明紅;盛國英;傅家謨;;典型污染區(qū)農(nóng)業(yè)土壤中PAHs的分布、來源及生態(tài)風(fēng)險[J];環(huán)境科學(xué)學(xué)報;2009年11期

7 彭勝巍;周啟星;;持久性有機污染土壤的植物修復(fù)及其機理研究進展[J];生態(tài)學(xué)雜志;2008年03期

8 孫學(xué)成;譚啟玲;胡承孝;甘巧巧;易長城;;低溫脅迫下鉬對冬小麥抗氧化酶活性的影響[J];中國農(nóng)業(yè)科學(xué);2006年05期

9 陸志強,鄭文教,馬麗,陳文田;不同濃度萘和芘處理對紅樹植物秋茄胚軸萌發(fā)和幼苗生長的影響[J];廈門大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2005年04期

10 于秀艷,丁永生;多環(huán)芳烴的環(huán)境分布及其生物修復(fù)研究進展[J];大連海事大學(xué)學(xué)報;2004年04期

，

本文編號：2687781