鎘被認(rèn)為是土壤和水中毒性最強(qiáng)的元素之一,它不可生物降解,易于積聚在生物體內(nèi),我國土壤的鎘污染極其嚴(yán)重,對環(huán)境和公眾健康造成重大威脅。修復(fù)土壤中重金屬污染的方法有很多種,大體分為三類:物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)。其中生物修復(fù)中的微生物—植物聯(lián)合修復(fù)因其具環(huán)保性、成本低、效益好而具有廣闊的應(yīng)用前景。植物內(nèi)生菌與宿主植物形成緊密的共生關(guān)系,且具有明顯的生物吸附作用,因此本實驗對從海濱錦葵中分離出的8種內(nèi)生真菌中篩選出的耐鎘能力最強(qiáng)的棘孢木霉做進(jìn)一步的接種實驗,以研究棘孢木霉增強(qiáng)玉米幼苗耐鎘能力和促鎘富集的效應(yīng)。主要研究結(jié)果如下:1對從海濱錦葵中分離出的8種內(nèi)生真菌:棘孢木霉(Trichoderma asperellum)、繩狀青霉(Penicillium funiculosum)、枝孢霉(Cladosporium sp.)、黑曲霉(Aspergillus niger)、綠色木霉(Trichoderma viride)、極細(xì)鏈格孢(Alternaria tenuissima)、撕裂蠟孔菌(Ceriporia lacerata)、橘灰青霉(Penicillium aurantiogriseum)進(jìn)行耐鎘性研究發(fā)現(xiàn),棘孢木霉對鎘耐受性最高,其次是橘灰青霉、撕裂蠟孔菌、極細(xì)鏈格孢、枝孢菌,繩狀青霉、黑曲霉、綠色木霉最不耐受。2經(jīng)過遺傳轉(zhuǎn)化實驗在棘孢木霉內(nèi)轉(zhuǎn)入了含有sGFP基因的載體pCAM-gfp,棘孢木霉轉(zhuǎn)化子在激發(fā)光下具有熒光信號,棘孢木霉轉(zhuǎn)化子接種玉米幼苗3天對玉米幼苗根部進(jìn)行切片觀察,激光共聚焦顯微鏡下可以清楚地看到玉米幼苗根部有明顯的熒光信號,棘孢木霉定殖在根系沿細(xì)胞間隙生長。3在無鎘脅迫下接種棘孢木霉與未接種相比玉米幼苗的株高、干重、鮮重、葉綠素含量和根長都有顯著增加分別增加了31.60%、142.08%、64.09%、32.78%和73.02%。在低濃度鎘脅迫時(100mg/kg)接種棘孢木霉與未接種的相比對玉米幼苗生長的影響并不顯著,而葉中保護(hù)酶活性有顯著的增加,SOD增加了40.56%,POD增加了44.50%,CAT增加了45.10%,根中只有POD顯著增加增加了40.01%:在高濃度鎘脅迫時(200 mg/kg)接種棘孢木霉的玉米幼苗與未接種的相比株高、干重、鮮重、葉綠含量和根長顯著增加,分別增加了34.26%、218.06%、105.02%、78.79%和44.79%。保護(hù)酶活性葉和根中的都顯著增加,SOD增加了56.60%和50.40%,POD增加了37.80%和70.20%,CAT增加了44.80%和55.30%。棘孢木霉對玉米幼苗具有一定的促生作用,并且能提高玉米幼苗對鎘的抵抗能力。4在鎘脅迫下接種棘孢木霉能促進(jìn)鎘在玉米幼苗中的富集,并且使鎘主要富集在根部,在低鎘脅迫下玉米幼苗體內(nèi)接種棘孢木霉是未接種總鎘含量的2.51倍,在高鎘脅迫下玉米幼苗體內(nèi)接種棘孢木霉是未接種總鎘含量的1.67倍,且在低濃度鎘和高濃度鎘脅迫下接種棘孢木霉的轉(zhuǎn)移系數(shù)與未接種的相比分別降低了0.12和0.11,鎘有從地上部轉(zhuǎn)移到地下部的趨勢。5接種棘孢木霉在無鎘脅迫下部分與玉米N吸收代謝相關(guān)基因出現(xiàn)一定程度的上調(diào),在鎘脅迫下接種棘孢木霉與未接種的相比一部分保護(hù)酶相關(guān)基因、二價陽離子攝取相關(guān)基因以及N吸收代謝相關(guān)基因的表達(dá)量出現(xiàn)一定程度的上調(diào)。上述結(jié)果表明棘孢木霉表現(xiàn)出高水平的鎘抗性,并且與玉米幼苗形成共生體具有促進(jìn)玉米幼苗生長,增強(qiáng)玉米幼苗重金屬鎘的抗性以及促進(jìn)鎘富集的效應(yīng),表現(xiàn)出修復(fù)鎘污染的潛力。
【學(xué)位單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：X53;S513
【部分圖文】：

圖 2.1 真菌在不同的鎘濃度下的生長a 棘孢木霉 b 撕裂蠟孔菌 c 橘灰青霉 d 綠色木霉 e 極細(xì)鏈格孢 f 枝孢菌g 繩狀青霉 h 黑曲霉Fig.2.1. The growth of eight fungi in different cadmium concentration. Trichoderma asperellum、 b. Ceriporia lacerata、 c. Penicillium aurantiogriseud．Trichoderma viride、 e. Alternaria tenuissima 、f . Cladosporium sp.、g. Penicillium funiculosum、 h. Aspergillus niger生長曲線測定耐鎘性實驗結(jié)果如圖 2.2 所示所有的菌株干重都隨著的增加而在減少。繩狀青霉、黑曲霉、橘灰青霉和極細(xì)鏈革孢對 Cd2+的濃度分別為 0.06mg/ml、0.04mg/ml、0.05mg/ml 和 0.05mg/量已經(jīng)接近 0g 了，也就是菌已經(jīng)被完全抑制生長了；枝孢菌、撕色木霉在 Cd2+的濃度在 0.3mg/ml 時菌的干重并沒有是 0，但是菌

圖 2.2 8 種內(nèi)生真菌在不同的鎘濃度的 PDB 培養(yǎng)基中的生長a 棘孢木霉 b 撕裂蠟孔菌 c 繩狀青霉 d 黑曲霉 e 綠色木霉 f 橘灰青霉g 極細(xì)鏈格孢 h 枝孢Fig.2.2. Growth curves in the mycelia of eight endophyte strains cultivated for one week in PDBmcdium supplemented with different concentrations of Cd2+a．Trichoderma asperellum b. Ceriporia lacerate c. Penicillium funiculosumd. Aspergillus niger e. Trichoderma viride f. Penicillium aurantiogriseumg. Alternaria tenuissima h. Cladosporium sp..3 小結(jié)與討論從海濱錦葵中分離得到的 8 種內(nèi)生真菌分別是綠色木霉、橘灰青霉、繩狀霉、黑曲霉、撕裂蠟孔菌、極細(xì)鏈革孢、枝孢和棘孢木霉。對這 8 種菌進(jìn)行金屬鎘耐受篩選。一般的重金屬的耐受實驗是以 PDA 培養(yǎng)基中加入重金屬不

19圖 3.1 pCAM-gfp 質(zhì)粒圖譜Fig.3.1. pCAM-gfp Plasmid profile的遺傳轉(zhuǎn)化介導(dǎo)法，將帶有sGFP基因的pCAM-gfp載體轉(zhuǎn)入光觀察兩種方法鑒定后，得到帶有綠色熒光蛋白遺傳轉(zhuǎn)化的具體方法： pCAM-gfp 載體的農(nóng)桿菌，在 YEB 固體培養(yǎng)基布，28℃恒溫培養(yǎng)箱中倒置培養(yǎng)。單菌落后，挑單菌落接種到含有卡那霉素的 YE/min 振蕩培養(yǎng)，培養(yǎng)至 OD600 在 0.6-0.8 之間。培養(yǎng)的農(nóng)桿菌，8000 r/min，離心 30 秒，收集沉體培養(yǎng)基[含乙酰丁香酮（As）200 μmol/L]重懸
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2849654