功能内生菌株Enterobacter sp. PRd5定殖降低农作物芘污染技术研究

[目的]本文旨在筛选适配的农作物-功能内生菌定殖系统,防治多环芳烃(PAHs)污染。[方法]以芘作为多环芳烃代表,选择空心菜、小麦、不结球白菜、菠菜、茼蒿5种常见农作物,通过在芘降解培养基中添加不同农作物匀浆液,探究目标农作物体内物质和体内原有内生菌群对菌株Enterobacter sp.PRd5定殖效率及芘去除的影响,筛选合适的目标农作物-功能内生菌定殖体系。利用定殖培养试验,验证筛选获得的目标农作物-功能菌体系的促生长与降低芘污染的效能。[结果]筛选试验表明,菌株Enterobacter sp.PRd5可产生铁载体和吲哚乙酸(IAA)等促生长因子,促进作物生长。各农作物匀浆液与菌株Enterobacter sp.PRd5的混合液芘去除率从大到小依次为空心菜、小麦、不结球白菜、菠菜、茼蒿,芘去除率分别为83.7%、75.3%、72.6%、70.1%和61.4%。定殖试验显示,菌株Enterobacter sp.PRd5能高效定殖在小麦和空心菜体内,通过提高芘代谢酶活力,降低作物中芘污染。[结论]芘无机盐培养基中添加2%植物匀浆液的细菌培养试验可用于筛选适配的农作物-功能内生菌定殖系统,防治农产品多环芳烃污染。

嗜麦芽寡养单胞菌PX1的降解芘特性及定殖效能

为丰富多环芳烃降解菌菌种库、降低农作物的污染风险,本研究对一株可高效降解多环芳烃(PAHs)的植物内生菌进行筛选鉴定,并初步探究其降解途径以及定殖效能。结果表明:菌株PX1为嗜麦芽寡养单胞菌。该菌株对多环芳烃的降解具有广谱性,7 d几乎可彻底降解PAH无机盐培养基中的萘,在分别含有50.0 mg·L^(-1)菲、20.0 mg·L^(-1)芘、20.0 mg·L^(-1)荧蒽和10.0 mg·L^(-1)苯并[a]芘的培养体系中,对菲、芘、荧蒽、苯并[a]芘的降解率分别为72.6%、50.7%、31.9%和12.9%。选取芘作为PAHs模型研究菌株PX1的降解特性。酶活性试验表明,芘可诱导菌株PX1体内邻苯二甲酸双加氧酶、邻苯二酚-1,2-双加氧酶和邻苯二酚-2,3-双加氧酶的活性。在芘降解过程中检测到4,5-环氧化芘、4,5-二羟基芘、龙胆酸/原茶儿酸、水杨酸、顺-己二烯二酸/2-羟粘糠酸半醛、顺-2′-羧基苯丙酮酸、1-羟基-2-萘甲酸、水杨醛等中间产物。浸种定殖试验表明,菌株PX1可高效定殖到空心菜和小麦体内,显著促进空心菜和小麦生长,并能够将空心菜、小麦体内及其生长基质中的芘浓度分别降低29.8%~50.7%、52.4%~67.1%和8.0%~15.3%。表明菌株PX1主要通过“水杨酸途径”和“邻苯二甲酸途径”降解芘,且可以定殖到植物体内,促进植物生长。

植物-内生菌联合处理环境污染物研究进展

植物-内生菌联合处理技术不仅可以克服微生物和植物单独处理污染物时的缺陷,而且更加高效、无二次污染.对内生菌的接种方式、定殖过程、作用机理、影响因素以及植物-内生菌联合技术在土壤、水体、大气中的应用和作用机理进行全面综述.植物与内生菌二者可以相互合作,内生菌不仅可以促进植物的生长,而且在适应和耐受胁迫环境中起着重要的调节作用;内生菌通过释放抗菌化合物、产生铁载体、争夺空间和营养以及调节植物的抗逆性,对宿主植物产生生物和非生物胁迫的抗性或耐受性.一些菌株可以通过阻断植物乙烯合成途径来缓解植物胁迫.同时协同植物隔离、转化、降解、吸收环境中的污染物质,特别是一些难降解的物质.但这些研究大都以土壤、水体为介质,关于大气处理的研究非常缺乏,关于内生菌的定殖过程和机理研究也较少.此外总结了大气污染物如颗粒物(particulate matters,PMs)、挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)、无机污染物的处理和修复.虽然目前关于植物-内生菌联合处理环境中污染物的研究较多,但是二者相互作用的机理,特别是内生菌的定殖动态和植物-内生菌相互作用的持续性还不清楚,需要深入研究.