耐镉促生缺陷短波单胞菌Y01Z的分离与表征

【目的】本研究旨在从湖北地区镉污染严重的水稻根际土壤中,分离并鉴定能耐受高浓度的镉离子,同时具有镉去除能力和促进植物生长的细菌。【方法】采用稀释涂布平板和镉浓度梯度驯化的方法,成功分离出一株最高可耐受700 mg/L CdCl2且稳定生长的菌株,命名为Y01Z,并结合形态学、生理生化和分子生物学等方法对其进行鉴定。【结果】结果显示该菌株属于缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta),其最适生长条件为pH值7.0、温度30°C、NaCl浓度0.5%。扫描电镜和透射电镜分析显示,Y01Z通过拉长细胞尺寸以确保在高浓度镉处理下的生存和繁殖,同时能吸附镉离子,并将其输送到细胞内沉积。傅里叶变换红外光谱分析显示,Cd2+与细菌表面羧基、羟基、羰基和酰胺等官能团结合。经过104 h的培养,Y01Z菌株能够去除高达75%的总添加镉,从300 mg/L降至74.73 mg/L。此外,该菌株还具有促进植物生长的功能,如溶解磷,产生铵态氮和吲哚乙酸,并含有嗜铁载体等物质。【结论】本研究探讨了缺陷短波单胞菌Y01Z在耐镉、植物促生方面的性质,以及在修复镉污染土壤方面的应用前景。本研究为深入探究根际微生物与植物之间的互作关系,并开发高效的镉修复菌剂和绿色农业提供了理论依据。