镉胁迫下钙素对嗜鱼外瓶霉生长以及矿质元素和镉含量的影响

【目的】研究镉(Cd)胁迫下不同钙(Ca^(2+))浓度处理对深色有隔内生真菌——嗜鱼外瓶霉生长、矿质营养和Cd含量的影响。【方法】设置5个Ca^(2+)浓度处理(0.045、0.225、0.450、2.250和4.500 mmol/L),测定100 mg/L Cd胁迫下,嗜鱼外瓶霉的菌丝干质量、孢子数、培养液pH以及菌丝Cd、Ca、氮(N)、镁(Mg)、硫(S)和磷(P)的含量,分析菌丝干质量、菌丝Cd含量、培养液Ca含量与菌丝矿质营养含量的相关性。【结果】Cd胁迫下,0.225 mmol/L Ca^(2+)处理的嗜鱼外瓶霉菌丝干质量和孢子数最大;0.450 mmol/L Ca^(2+)处理下菌丝中Cd含量最高。不同浓度Ca^(2+)可显著影响嗜鱼外瓶霉菌丝Mg、N、P、Ca和S元素的含量;相关性分析表明:不同矿质元素对菌丝干物质累积和Cd、Ca元素的累积作用影响有较大差异;Cd胁迫下菌丝Cd含量与Mg和P的吸收有协同作用;培养液外源添加Ca可改善菌丝对营养液中Ca和S元素的吸收。【结论】嗜鱼外瓶霉菌丝培养过程中,添加适量Ca^(2+)可促进菌丝生长,且以0.225 mmol/L Ca^(2+)最有利于菌丝和孢子生长,也比较利于菌丝累积N、P、Mg和S。为了减轻菌丝对Cd的吸附,可适量添加P和Mg;不适宜的矿质元素浓度反而会毒害菌丝生长。

矿区植物根内嗜鱼外瓶霉对重金属的耐性和超积累作用

从云南会泽铅-锌矿区自然生长植物密序野古草(Arundinella bengalensis(Spreng.)Druce)的健康根内分离得到一株深色有隔内生真菌(dark septate endophytes,DSE)。据其形态学特征和ITS1-5.8S-rDNA-ITS2序列分析,鉴定为一株嗜鱼外瓶霉(Exophiala pisciphila)。纯培养条件下研究了其对Pb2+、Zn2+、Cd2+的耐性和超积累作用。结果表明,此菌株在液体合成培养基上可以分别耐受2、3和0.5 g/L的Pb2+、Zn2+和Cd2+;在含Pb2+、Cd2+培养基中生长其菌丝可以富集超过其干重25%以上的Pb2+和5%以上的Cd2+;显示此菌株属于极端耐性并具有超积累作用的真菌。此真菌在植物根系的定殖或许可以通过菌丝体对金属离子的固持作用缓解植物根围土壤微环境中超量金属离子对植物的毒害作用。

一株深色有隔内生真菌的Cd吸附特征研究

【目的】研究镉(Cd)对深色有隔内生真菌(dark septate endophytes,DSE)的吸附特征,为利用DSE吸附去除Cd污染提供理论依据。【方法】采用1株DSE——嗜鱼外瓶霉(Exophiala pisciphila ACCC32496)作为研究材料,探讨菌丝吸附Cd的影响因子(pH值、初始Cd质量浓度和吸附时间)及吸附特性。【结果】嗜鱼外瓶霉吸附Cd的最佳pH值为5,并且随着初始Cd质量浓度的增加,吸附量增加,直至达到饱和状态,最大吸附量为14.14 mg/g。吸附过程分为快速反应和慢速反应阶段,60 min内Cd吸附量为11.37 mg/g,吸附过程符合Langmuir吸附等温模型,吸附动力学符合准二级速率方程。红外光谱分析表明:嗜鱼外瓶霉吸附Cd涉及氨基、酰胺基、羧基、羟基和磷酰基等基团。解吸试验表明:HNO3和Na2EDTA从嗜鱼外瓶霉菌丝上解吸Cd的能力最强。【结论】DSE嗜鱼外瓶霉(E.pisciphila ACCC32496)对Cd具有较好的吸附效果,主要依靠细胞壁上的氨基、酰胺基、羧基、羟基和磷酰基等基团吸附去除Cd。

镉胁迫下硫素对嗜鱼外瓶霉生长、矿质元素与镉含量的影响

镉(100 mg/L)胁迫下,研究不同浓度硫素(硫离子)对深色有隔内生真菌(Dark septate endophyte,DSE)——嗜鱼外瓶霉(Exophiala pinsciphila)菌株生长、矿质元素(钙、镁、氮、磷、硫)与镉含量的影响。结果表明:在100 mg/L镉胁迫下,低浓度(0.06和0.30 mmol/L)和高浓度(3.60和6.60 mmol/L)硫素处理均显著降低菌丝干质量(P<0.05),而对培养液孢子数和p H值无影响。培养液硫浓度(0.06,0.30,0.60,3.60和6.60 mmol/L)显著影响菌丝矿质元素和镉含量,其中钙、磷、硫和镉含量在高浓度(3.60和6.60 mmol/L)处理下显著增加,在低浓度(0.06和0.30 mmol/L)处理下却显著下降;低浓度处理显著增加菌丝氮含量。菌丝镉含量(0.53~3.55 g/kg)和培养液硫浓度与菌丝矿质营养元素磷、硫、钙呈极显著正相关。镉胁迫下,外源添加高浓度的硫会降低菌株镉耐性,抑制DSE的生长和对矿质元素的吸收利用,而正常浓度的硫添加有助于菌株生长。