叢枝菌根真菌對重金屬、稀土元素污染土壤生物修復(fù)研究
發(fā)布時間:2020-04-19 01:25
【摘要】: 隨著工礦企業(yè)的發(fā)展,土壤金屬污染問題越來越來嚴(yán)重。由于重金屬在環(huán)境中只存在價態(tài)的轉(zhuǎn)化,,而不能被微生物降解,因而土壤重金屬污染已成為全球關(guān)注的環(huán)境問題之一,對重金屬污染土壤的治理也成為當(dāng)前研究的熱點與難點問題。 叢枝菌根(AM)是叢枝菌根真菌與植物形成的共生體,地球上90%的有花植物都具有叢枝菌根。叢枝菌根具有促進(jìn)植物吸收營養(yǎng)、增強(qiáng)植物抗逆性等重要作用。本論文以AM真菌為研究對象,以紫云英和玉米為宿主植物,研究了G.intraradices侵染紫云英根部皮層細(xì)胞的動態(tài)過程及在不同侵染時期菌絲酶活性變化;研究了磷礦粉修飾的銅污染土壤中接種AM真菌和解磷細(xì)菌對紫云英生長的影響;研究了幾種AM真菌在重金屬銅或稀土元素鑭污染土壤中對紫云英生長、元素吸收及其機(jī)理的影響;以玉米為宿主植物研究了鎘鋅污染土壤中接種AM真菌對玉米生長及吸收鎘鋅的影響。探討了AM真菌應(yīng)用于重金屬污染土壤生物修復(fù)的可能性。論文主要取得了以下研究結(jié)果: AM真菌菌絲堿性磷酸酶、琥珀酸脫氫酶活性與宿主植物生長直接相關(guān),是影響宿主植物生長的關(guān)鍵酶類。菌絲酶活性越高,菌根對宿主植物的促生長效應(yīng)越明顯。本研究表明AM真菌侵染率,菌絲堿性磷酸酶、琥珀酸脫氫酶活性與AM真菌侵染時間有明顯的相關(guān)性,G intraradices侵染紫云英6周菌絲酶活性最高,侵染9周菌絲酶活性下降,侵染率隨侵染時間持續(xù)上升。 解磷細(xì)菌PJ07具有很強(qiáng)的分解無機(jī)磷礦粉的能力,銅污染土壤接種AM真菌或解磷細(xì)菌PJ07都顯著促進(jìn)了磷礦粉修飾土壤中紫云英對磷的吸收,混合接種比單獨接種效果更明顯,對紫云英生長的促進(jìn)作用也最顯著。 接種AM真菌對銅污染土壤pH值和土壤中銅的形態(tài)有一定影響,接種降低了盆栽土壤pH值,提高了土壤中有效態(tài)銅的含量。接種G.intraradices顯著促進(jìn)了紫云英對銅的吸收,但抑制了銅從地下部分向地上部分的轉(zhuǎn)運,增加了銅在地下部分的積累;接種G.intraradices還顯著促進(jìn)了紫云英對P、K的吸收,提高了紫云英的生物量和對銅的提取量。 接種AM真菌顯著改善了稀土元素鑭污染土壤中紫云英對P,K,F(xiàn)e,Cu等營養(yǎng)元素的吸收,接種Gig.margarita和接種G.intraradices顯著降低了高濃度鑭污染土壤中紫云英地上地下部分鑭濃度,降低了鑭對植物的毒害,但接種顯著提高了紫云英生物量和對鑭的吸收量。 鎘污染土壤中接種G.mosseae降低了玉米地上部分鎘濃度;高濃度鋅污染土壤接種G.mosseae降低了玉米地上部分鋅濃度,對玉米地下部分鋅濃度沒有顯著影響,但接種顯著增加了玉米地下部分生物量,使更多的鋅積累在地下部分,降低了鋅對植物的毒害作用,加強(qiáng)了鋅在土壤中的固定作用,對鋅污染土壤植物固定具有重要意義。 綜上所述,在重金屬銅鎘鋅或稀土元素鑭污染土壤中接種合適的菌根真菌可以降低污染元素對植物體的毒害,增加污染元素提取量或污染元素在植物體地下部分的積累量,對重金屬污染土壤生物修復(fù)起著重要的作用。
【圖文】:
成菌根的植物稱菌根植物 (myeorrhizalplant)或宿主植物 (myeorrhizalhost),不能形成菌根的植物叫非菌根植物 (non-mycorrhizalPlant)。圖1.1展示了叢枝菌根真菌外部菌絲在宿主植物根皮層表面形成侵染點,進(jìn)入皮層細(xì)胞后生長,形成泡囊、從枝等結(jié)構(gòu)的模式圖,通常來源于同一個外部菌絲侵染形成植物根部形成的菌根結(jié)構(gòu)也稱為一個侵染單元。侵入點胞內(nèi)菌絲了 了了 U}}}}:::::皮皮層層 層胞間菌艘從枝泡囊圖1.1從枝菌根真菌侵染宿主植物根細(xì)胞模式圖F妙 rc1.1AeolonyreferstohyPhalgro叭沈hwithinarootresuItingfrOmthesameexternalhyPhae-
可測定出活性和功能性菌絲所占的比例。AM真菌在根段內(nèi)的侵染程度分為5級,分別記作1,2,3,4,5,1一5級的侵染比率依次增加(圖2.1);侵染根段中叢枝出現(xiàn)的程度分為3級,分別記作1,2,3,1一3級叢枝豐度依次增加(圖2.2)。根據(jù)Mycorr軟件分別統(tǒng)計出不同染色處理時根系侵染情況和叢枝豐度,或根據(jù)以下公式計算。AM真菌的侵染率及侵染程度等計算公式及其代表的意義:(l)叢枝菌根真菌在根系內(nèi)的根段侵染率 (Frequencyofmycorrhizaintherootsystem,F(xiàn)%)F%=(侵染真菌的根段數(shù)/檢測根段總數(shù) )X100(2)叢枝菌根真菌在根系內(nèi)的侵染強(qiáng)度 (Intensityofthemyeorrhizaleolonisation intherootsystem,M%)M%二 95n5+70n4+30n3+5n2+nl)/(檢測根段總數(shù))ns=真菌侵染程度為5級的根段數(shù)。n4二真菌侵染程度為4級的根段數(shù)
【學(xué)位授予單位】:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2007
【分類號】:X53
本文編號:2632769
【圖文】:
成菌根的植物稱菌根植物 (myeorrhizalplant)或宿主植物 (myeorrhizalhost),不能形成菌根的植物叫非菌根植物 (non-mycorrhizalPlant)。圖1.1展示了叢枝菌根真菌外部菌絲在宿主植物根皮層表面形成侵染點,進(jìn)入皮層細(xì)胞后生長,形成泡囊、從枝等結(jié)構(gòu)的模式圖,通常來源于同一個外部菌絲侵染形成植物根部形成的菌根結(jié)構(gòu)也稱為一個侵染單元。侵入點胞內(nèi)菌絲了 了了 U}}}}:::::皮皮層層 層胞間菌艘從枝泡囊圖1.1從枝菌根真菌侵染宿主植物根細(xì)胞模式圖F妙 rc1.1AeolonyreferstohyPhalgro叭沈hwithinarootresuItingfrOmthesameexternalhyPhae-
可測定出活性和功能性菌絲所占的比例。AM真菌在根段內(nèi)的侵染程度分為5級,分別記作1,2,3,4,5,1一5級的侵染比率依次增加(圖2.1);侵染根段中叢枝出現(xiàn)的程度分為3級,分別記作1,2,3,1一3級叢枝豐度依次增加(圖2.2)。根據(jù)Mycorr軟件分別統(tǒng)計出不同染色處理時根系侵染情況和叢枝豐度,或根據(jù)以下公式計算。AM真菌的侵染率及侵染程度等計算公式及其代表的意義:(l)叢枝菌根真菌在根系內(nèi)的根段侵染率 (Frequencyofmycorrhizaintherootsystem,F(xiàn)%)F%=(侵染真菌的根段數(shù)/檢測根段總數(shù) )X100(2)叢枝菌根真菌在根系內(nèi)的侵染強(qiáng)度 (Intensityofthemyeorrhizaleolonisation intherootsystem,M%)M%二 95n5+70n4+30n3+5n2+nl)/(檢測根段總數(shù))ns=真菌侵染程度為5級的根段數(shù)。n4二真菌侵染程度為4級的根段數(shù)
【學(xué)位授予單位】:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2007
【分類號】:X53
【引證文獻(xiàn)】
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本文編號:2632769
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