刺儿菜镉富集特征及其根际细菌群落对镉胁迫的响应

[目的]探明刺儿菜在重金属Cd胁迫下的生长、Cd积累特性以及根际细菌群落变化规律。[方法]通过温室盆栽试验,对比不同Cd含量(0、4和16 mg/kg)土壤中刺儿菜的生长和Cd积累特征差异,利用16S rDNA基因高通量测序技术,探究刺儿菜根际细菌群落结构在不同土壤Cd梯度下的变化规律。[结果]刺儿菜地上部和根部对Cd胁迫的响应明显不同。株高、基径和叶片数均随土壤Cd含量增加而降低,根长随土壤Cd含量增加而先增加后减少。Cd胁迫对刺儿菜生物量呈现出“低促高抑”的作用,在4 mg/kg土壤中生长的刺儿菜生物量比对照组(0 mg/kg)高52.68%。刺儿菜具有优良的Cd积累和转运能力,其富集系数大于5,转移系数大于4。Cd胁迫对刺儿菜根际细菌群落组成有明显影响,不同Cd含量土壤中刺儿菜根际菌优势菌门的相对丰度存在明显差异。[结论]刺儿菜能够在含Cd土壤(低于16 mg/kg)中生长,且富集能力强,是一种潜在的Cd污染植物修复资源,其根际细菌群落组成也会对Cd胁迫作出响应。

刺儿菜内生细菌多样性对镉胁迫的响应

[目的]探究不同内生菌群落对镉(Cd)胁迫的响应以及对宿主Cd积累的影响。[方法]以刺儿菜内生菌为研究对象,通过土壤灭菌重塑其群落结构,利用16S rDNA基因高通量测序明确Cd胁迫下不同刺儿菜内生细菌群落结构变化及其对刺儿菜富集特性的影响。[结果]内生菌重塑(ST)处理明显改变了内生菌群落结构,增加了内生细菌群落多样性。Cd胁迫下一些能够促进植物生长的细菌,如鞘氨醇单胞菌属、德沃斯氏菌属成为优势类群。Cd胁迫处理中刺儿菜的生物量显著高于对照组,其中根、叶生物量在Cd胁迫下显著增加(P<0.05)。内生菌重塑(ST)处理显著提高刺儿菜Cd含量与Cd累积量(P<0.05)。[结论]刺儿菜植株内不同内生细菌群落对Cd胁迫的响应不同,并影响着刺儿菜对Cd的富集能力。