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植物根系系统中细菌种群特性对不同强度菲污染的响应(附件)

2021-08-21 15:45编辑: www.51jrft.com51今日论文网
多环芳烃类(PAHs)化合物是环境中普遍存在的具有代表性的持久性有机污染物。研究表明,土壤中的PAHs可以被植物吸收,并进一步通过食物链富集,威胁人群健康。因此,利用可降解PAHs的细菌来调控植物体内PAHs的降解,进而规避PAHs污染具有重大研究意义。本文以三环的菲作为PAHs的代表,采用高效液相色谱法(HPLC)分析土壤和植物样品中的菲含量;并利用微生物传统的分离培养方法——稀释涂布平板法,结合分子生物学技术——16S rRNA基因鉴定和荧光定量PCR测定等探究植物-根系系统中细菌种群特性对不同强度菲污染的响应。结果表明,在菲污染下,植物体内存在数量可观的细菌;且在供试条件下,随着污染程度的增强其数量不断增多。从植物-根系系统中共分离出16株优势细菌,隶属于9个属。随着根际土壤菲含量的变化,各个属的细菌丰度也有所不同。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法 2
1.1 实验材料 2
1.2 温室盆栽实验 2
1.2.1 污染土样制备 2
1.2.2 种植植物(空心菜) 2
1.3 植物生物量(鲜重和干重)和含水量 3
1.4 植物体内以及土壤中的菲含量 3
1.4.1 植物中的菲含量 3
1.4.2 土壤中的菲含量 3
1.5 根际土壤、根表以及植物体内的可培养细菌数量 3
1.5.1 菌悬液的制备 3
1.5.2 稀释涂布 3
1.5.3 计数 3
1.6 根际土壤、根表以及植物体内的可培养细菌种群特性 4
1.7 16S rRNA基因的绝对荧光定量PCR检测 4
1.7.1 土壤总DNA的提取 4
1.7.2 植物内细菌总DNA的提取(分为根部和茎叶部) 4
1.7.3 16S rRNA基因的绝对荧光定量PCR检测 4
1.8 数据分析 4
2 结果与分析 5
2.1 供试土壤及植物中的含水量和菲 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: #351916072
含量 5
2.1.1 供试土壤及植物中含水量的测定 5
2.1.2 供试土壤及植物中菲含量的测定 5
2.2 不同菲污染区细菌的数量 5
2.3 细菌种群特性分析 5
2.3.1 细菌的分离与鉴定 6
2.3.2 菲污染对细菌种群的影响 7
3 结论 7
3.1 菲含量的测定 7
3.2 细菌数量以及分离鉴定 7
3.3 细菌种群特性对菲污染的响应 7
致谢8
参考文献9
表21 20d后不同处理下的空心菜生物量 5
表22 20d后土壤及植物中的菲含量 5
表23 20d后土壤及植物中的细菌总数量 5
表24 20d后不同强度菲污染条件下植物根系系统中的可培养细菌种属 6
图21 可培养细菌的系统进化树 7
图22 20d后土壤和植物内可培养细菌的优势种群 8
植物根系系统中细菌种群特性对不同强度菲污染的响应
引言
引言
多环芳烃类(PAHs)化合物是环境中普遍存在的持久性有机污染物,且具有代表性。大量研究证实,PAHs具有慢性毒性和致癌、致畸、致突变的“三致”作用, 是环境中一类危险且需重点研究的有机污染化合物[1]。过往研究表明,土壤中的持久性有机污染物可以被植物吸收,并进一步通过食物链富集,威胁人群健康[25]。因此,PAHs化合物作为最具代表性的土壤有机污染物,其治理与修复问题已成为当前土壤修复领域研究的热点,如何减低污染区植物的PAHs污染更是备受关注[6]。
近年来,国内外开展了很多利用植物修复PAHs污染土壤的研究。研究表明[7] , 植物对难降解 PAHs 的生物去除有明显强化作用。Relley[8]的研究表明,随着植物根区微生物密度的增加,PAHs的降解率也有所增加。而植物吸收土壤中有机污染物的主要途径由根系进行[911],PAHs可被植物根系吸收并在根部组织中累积[1112],从而使污染土壤中的PAHs含量降低,达到修复目的。另外,土壤微生物多样性也与污染修复效率密切相关,特别是细菌,在PAHs生物降解过程中发挥了至关重要的作用。土壤中的一些细菌能够定殖在植物根表形成细菌生物膜,促进植物生长,提高植物对污染环境的耐受性[13]。所以,筛选高效的PAHs降解菌及特异的PAHs修复植物,通过微生物及与植物的联合作用来提高土壤PAHs修复效率并降低植物体内的PAHs含量是可行的[5],该技术可以将植物修复与微生物修复两种方法的优点相结合, 使PAHs更加有效地降解[14]。而明确植物根系系统中细菌种群特性对不同PAHs污染强度的响应,可为利用植物和根际微生物联合去除土壤中的PAHs提供理论依据,并可为从植物根系分离筛选具有PAHs降解功能的细菌提供菌种基础。
因此,本课题以菲作为PAHs的代表物,研究了不同浓度的菲污染对植物根系系统中细菌数量、种群特性以及优势种群的影响,为防治土壤PAHs污染、降低植物中PAHs污染风险以及保障农产品安全提供理论依据和技术支持。
1 材料与方法
1.1 实验材料
供试 PAHs:菲(Phenanthrene)。
供试植物:空心菜。空心菜生长周期短,具备发达的根系条件以及较强的PAHs耐受能力,易于种植。
LB 培养基(gL1):胰蛋白胨 10.0,酵母粉 5.0,NaCl 10.0。
提取菲所需试剂:甲醇、二氯甲烷、正己烷、层析用硅胶(200~300目)均为分析纯。

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