海马齿根际降解可溶性蛋白质的研究

采用水培法研究了海马齿(Sesuvium portulacastrum Linn.)与其根际微生物对可溶性蛋白质的联合降解作用.分别设置抑菌和不抑菌的植物组、细菌组和对照组并连续添加蛋白质,测定了降解过程中蛋白质的浓度、细菌密度和亮氨酸氨基肽酶活性的变化.结果显示,在不抑菌实验中,植物组的蛋白质浓度下降最快.36h后,植物组、细菌组和对照组的降解率分别是97%、41%和26%.蛋白质的降解过程伴随着细菌数量的增加和亮氨酸氨基肽酶活性的升高,植物组的亮氨酸氨基肽酶活性始终高于细菌组.24h后,植物组的亮氨酸氨基肽酶活性达到最高值0.75μmol/(L·h),此后酶活性下降至0.22μmol/(L·h).细菌组的亮氨酸氨基肽酶活性最高值出现在60h,达到0.43μmol/(L·h),至结束时降低为0.说明海马齿与根际细菌联合作用下,胞外酶活性升高,蛋白质降解效率最快.在抑菌实验中,抗生素有效抑制了细菌的生长,3个处理组的蛋白质变化趋势基本一致,实验过程中检测不到亮氨酸氨基肽酶,说明单纯的海马齿根系不分泌该胞外酶.研究表明,在蛋白质的根际降解过程中,根际细菌是亮氨酸氨基肽酶的分泌者和蛋白质降解的主要执行者,但根际细菌对蛋白质的高效降解必须以海马齿根系为依托.本研究结果为更好地利用海马齿生态浮床修复海水环境中的有机氮提供了理论依据.

植物根际降解土壤多氯联苯机理研究进展

多氯联苯(PCBs)是一类危害巨大的持久性有机污染物,由于19世纪以来各国工业制造行业的广泛生产和使用,大量PCBs经各种途径进入土壤环境中。土壤PCBs污染问题逐步成为威胁当代人类生命安全和制约社会快速发展的首要问题之一。进入21世纪后,植物修复技术由于其绿色、经济等理念,逐渐成为土壤PCBs污染修复领域的研究热点。诸多研究也证实了植物修复对PCBs污染土壤的修复作用,但鲜有相关文献论述植物根系在植物修复PCBs污染领域的巨大意义及其作用机理。该文综述了土壤pH、温度、可利用碳源、氧化还原电位对PCBs降解的影响及根际土壤中微生物、酶、根系分泌物促进PCBs降解的机理,并讨论了PCBs浓度及种类、植物生物量、土壤有机物老化等方面在土壤PCBs根际降解过程中的作用,最后基于当前研究的不足提出未来研究中可能需要引起重视的几个方面,可为今后深入推广该领域的工程应用提供一定的参考。

河岸带植物根际苄嘧磺隆降解与微生物学特征

对芦苇、茭白、菖蒲3种河岸带植物根际苄嘧磺隆降解过程及微生物生态学特征进行研究.结果表明,不同河岸带植物对苄嘧磺隆的根际降解的增强效应存在显著差异,其降解速率大小依次为:菖蒲>芦苇>茭白.培养结束时,菖蒲根际土壤苄嘧磺隆的残留量较芦苇和茭白分别降低了23.1%和32.2%.在苄嘧磺隆作用下,供试3种河岸带植物根际脱氢酶活性表现出先激活后抑制,再恢复的变化趋势,而对脲酶和磷酸酶的影响均表现出抑制效应.苄嘧磺隆施加明显降低了河岸带植物根际土壤微生物的数量,特别是对细菌和真菌的数量的影响更为明显.与芦苇和茭白相比,菖蒲根际土壤具有更高的酶活性和微生物数量,说明该植物根际土壤中微生物对苄嘧磺隆污染具有较好的缓冲作用,从而大大增强了苄嘧磺隆生物降解效应.

不同河岸带植物根际丁草胺降解特性差异及其微生物学机制

以根际袋盆栽方法,研究了芦苇(Phragmites australis)、茭白(Zizania aquatica)、菖蒲(Acorus calamus Linn)三种典型河岸带植物根际丁草胺降解特征的差异,并从微生物学角度探讨了可能的机制。结果表明,与非根际相比较,不同河岸带植物根际对土壤中丁草胺降解有显著的增强效应。不同河岸带植物对丁草胺的降解效果存在显著差异,降解效果由大到小的次序为:菖蒲,芦苇,茭白。芦苇、茭白、菖蒲根际丁草胺降解速率常数依次分别为0.0606、0.0500、0.0680。在丁草胺作用下,不同河岸带植物根际与非根际土壤关键酶的活性和微生物特征存在明显差异。丁草胺对几种植物根际与非根际脱氢酶与脲酶都有不同程度的激活,但随后抑制并趋于正常水平,而磷酸酶则基本上影响不明显。同期根际的酶活性要比非根际的高。丁草胺作用后,对土壤细菌及真菌有明显的抑制作用,但对放线菌的数量影响不大。与芦苇和茭白相比,菖蒲根际土壤酶活性和微生物数量明显更高,说明该植物对土壤中丁草胺污染具有较好的缓冲作用,从而大大提高了丁草胺的微生物降解的增强效应。

单壁碳纳米管对紫花苜蓿根际土壤中PAHs降解及微生物群落的影响

为探究单壁碳纳米管(SWCNTs)对紫花苜蓿根际土壤中多环芳烃(PAHs)降解及微生物群落的影响,以高浓度PAHs污染土壤为供试土壤种植紫花苜蓿,并添加不同含量的SWCNTs,通过室内盆栽试验,分析了根际土壤中PAHs的降解效应及微生物群落响应。结果表明:添加0.5 g·kg^(-1)和5 g·kg^(-1)SWCNTs使土壤中PAHs的去除率分别显著降低了3.43%和6.98%(P<0.05),SWCNTs对PAHs降解的抑制作用主要来源于5环和6环高分子量PAHs。添加SWCNTs对紫花苜蓿生长并未产生毒害作用,当SWCNTs的添加量为5 g·kg^(-1)时,紫花苜蓿根长、地上部鲜质量和根鲜质量与对照(不添加SWCNTs)相比分别显著增加了21.44%、49.13%和100.00%(P<0.05)。qPCR和高通量测序结果表明,添加SWCNTs对土壤细菌生物量、丰富度和多样性无显著影响,但显著改变了土壤细菌群落组成。较高添加量的SWCNTs(5 g·kg^(-1))显著降低了污染土壤中PAHs潜在降解菌属Phenylobacterium、Reyranella、Brevundimonas和Pseudorhodoferax的相对丰度。研究表明,添加SWCNTs抑制了根际土壤中PAHs的去除,尤其是5环和6环PAHs,同时改变了土壤中微生物群落,并且抑制了与PAHs降解相关的微生物。

根际微生物耦合降解系统的构建及其对蒽污染土壤的修复

将增强型绿色荧光蛋白 (EGFP)标记的黄麻土生根际优势菌Tu 1B分别与蒽高效降解菌An 2和生物表面活性剂产生菌P7-50 进行原生质体电融合 ,得到两株具有荧光标记的融合子Tu An和Tu P .将二融合子接种于植物根际土壤 ,构建根际微生物耦合降解系统 ,在 4 0d时该系统的最大降解率为 96 % .对根际土壤中的Tu An融合子进行了检测 ,结果表明融合子在根际能稳定旺盛生长 .图 3表 4参

酞酸酯污染农田土壤生物修复研究进展

酞酸酯是目前世界上产量最大、应用面积最广的人工合成有机物,作为塑化剂被广泛应用于塑料制品中。近年来发现酞酸酯是一类典型的环境内分泌干扰物。随着生活中塑料制品日益增多,尤其是农用薄膜和有机肥的大量使用,农田土壤中酞酸酯污染日益加剧,酞酸酯污染土壤的修复逐渐引起国内外学者的广泛关注。生物修复具有价格低廉、效果良好和环境友好等特点,尤其适合于大面积污染农田土壤修复。从植物修复、微生物修复、植物微生物联合修复和动物修复等方面综述了国内外酞酸酯污染土壤生物修复的研究现状,并从高效修复植物筛选及机理探讨、实际污染土壤的降解菌修复研究、高效降解菌群的构建和作用机制等方面对该领域的研究进行了展望,以期为酞酸酯污染土壤的修复研究提供借鉴并拓展新的思路。