耐镉细菌菌株的分离及其吸附镉机理研究

从重金属镉污染稻田土壤中筛选到两株对镉具有较强耐性的细菌菌株LCd1和LCd2。通过形态学观察、常规生理生化鉴定以及16S rDNA同源性分析,菌株LCd1和LCd2分别被鉴定为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)和阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)。这两株菌株分别在LB固体培养基上耐受400 mg·L^-1和300 mg·L^-1 的Cd²⁺,在LB液体培养基中耐受80 mg·L^-1和50 mg·L^-1的Cd²⁺。设计实验研究了两株菌株对7种重金属离子的吸附情况,结果显示两株菌都对铅和镉有较高的吸附率,对重金属Cr、Cu、Mn、Ni和Zn的吸附情况则不同,表明两株菌对不同重金属的耐性机制可能存在差异。利用扫描电镜观察发现,与未处理的菌株相比,镉处理菌体表面粗糙,出现不规则凸起,有大量沉淀物聚集,说明胞外沉淀可能是菌株吸附重金属的一个重要途径。进一步通过红外光谱研究了两菌株积累镉及多种重金属离子前后细胞壁表面化学基团的变化情况,结果发现两株菌可能由于本身性质不同,其细胞壁上参与镉及多种重金属吸附的基团不尽相同。     

污染土壤中耐镉菌株的筛选、鉴定及吸附试验研究

从镉含量超标的土壤中分离驯化出具有耐镉能力的菌株14株。16S rDNA序列鉴定,可知铜绿假单胞菌占72%,属于优势菌群。对耐镉菌株分别进行镉和铅的吸附试验研究,选出吸附效果最好的两株菌Z11和Z13,同时观察温度和pH对两株菌生长量的影响,在最佳生长条件时绘制菌的生长曲线。结果表明,菌Z11对污染土中镉和铅的吸附率分别达到40%和47%,菌Z13分别达到47%和33%。两株菌生长最适温度均为20～25℃,都不能耐高温。Z11和Z13最适生长pH分别为7～9和5～7。     

铅锌尾矿周边稻田土壤中耐镉细菌的分离筛选（英文）

微生物修复镉污染土壤具有广阔的应用前景。为进一步挖掘耐镉微生物资源,采集湖南某铅锌尾矿周边稻田土壤,通过富集培养、分离纯化和浓度梯度筛选,获得耐细菌镉菌株,通过对耐镉菌株进行生理生化特性及16S rDNA序列和系统发育分析鉴定菌株,并对耐镉菌株的耐镉能力、镉去除能力及对其他重金属的耐性能力进行了分析研究。结果表明,分离获得的6株耐镉菌株中3株能在Cd~(~(2+))浓度为700 mg/L的固体平板生长,菌株编号为KDT、KGJ、TU,经生理生化特性及16S rDNA序列分析判断均为假单胞菌属(Pseudomonas sps.)。生长曲线测定结果表明,3个菌株在Cd~(2+)浓度大于250 mg/L时生长受到了一定程度的抑制,延迟期时间也随着浓度的增加而延长,其中菌株TU耐镉能力最强;菌株TU对3种重金属耐性能力顺序为Cd~(2+)> Zn~(2+)> Pb~(2+);Cd~(2+)浓度为150 mg/L条件下,3个菌株KDT、KGJ和TU均具有较高的镉去除能力,镉去除量分别为7.596 mg/g、12.237 mg/g和36.926 mg/g;3种菌都有较好的耐镉能力和镉处理能力,为镉污染稻田土壤的生物修复提供了宝贵的生物资源。     

耐镉菌株的筛选及生物学特性

从污染土壤中,分离出1株能高度抗镉和吸附镉的菌株S-1,经初步鉴定为蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)。对其生物学特性进行研究,结果表明,该菌株在液体细菌培养基中耐镉(Cd)浓度高达600 mg/L;菌株S-1对Cd2+有较好的吸附效果,吸附率高达75.4%。     

不同菌株对镉的吸附效果

[目的]筛选对镉有高耐性的菌株,为探究重金属污染微生物修复技术提供理论依据。[方法]以DN-1和DN-2为供试菌株,在不同培养时间、培养温度、pH、镉离子初始浓度的条件下,研究不同菌株对镉离子的吸附效果。[结果]培养3 d时菌株DN-1和DN-2对镉离子的吸附率最大,分别为61.92%和89.57%;2种菌株对镉离子的最佳吸附温度为30℃。菌株DN-1和DN-2分别在pH为8和6时吸附率最高;镉离子初始浓度为80~200 mg/L时,DN-2吸附率明显高于DN-1。透射电镜观察发现,与未经处理的菌株相比,经镉离子处理后的菌株细胞表面及胞内有沉淀物聚集,细胞内部结构发生明显变化。[结论]菌株DN-1和DN-2对镉离子具有一定耐受性,吸附效果明显。胞外吸附和胞内沉淀可能是菌株吸附重金属的重要途径。     

高耐镉硫酸盐还原菌的筛选及鉴定

为了筛选高效修复重金属镉污染的微生物菌株,从重金属污染水体中分离筛选到12株硫酸盐还原菌,对其形态特征、镉耐受能力及吸附能力进行了研究。结果表明,在含硫酸亚铁铵的固体富集培养基上,12株硫酸盐还原菌的菌落均为黑色,不产芽孢,革兰氏阴性,初步鉴定为脱硫弧菌属硫酸盐还原菌;其中,菌株S-3、S-5、S-10、S-11具有较强的镉耐受能力,在镉离子浓度为80 mg/L的培养液中仍可生长;菌株S-10和S-11的吸附能力较强,在镉离子浓度为80 mg/L的培养液中,对镉的吸附率分别为70.63%±1.856%和72.27%±3.163%,死菌体对镉离子也有一定的镉吸附作用,但吸附能力显著低于活菌体的吸附效果。     

抗Cd细菌J5的筛选和抗Cd2+特性

从某冶炼厂污染土壤中分离出一株能高度抗镉和吸附镉的菌株J5,经初步鉴定为假单胞菌属(Pseudo-m onassp.)。研究结果表明该菌株在液体细菌培养基中耐硫酸镉高达40 mmol.L-1,琼脂平板上耐硫酸镉高达75mmol.L-1;J5产碱,有一定絮凝性;Cu2 和Cd2 的共同存在增加了对菌株J5的毒害,Cd2 浓度影响J5绿色色素的表达;活菌体的菌浓度对J5耐Cd2 能力影响很大,菌浓度愈大,耐性愈强,在0~1.5 mmol.L-1Cd2 浓度范围内,J5菌体的全细胞SDS-PAGE电泳图谱差异不明显;活菌体对100μg.mL-1Cd2 积累率为99.1%,吸附率达100%。     

抗Cd细菌J5的筛选和抗Cd~(2+)特性

从某冶炼厂污染土壤中分离出一株能高度抗镉和吸附镉的菌株J5,经初步鉴定为假单胞菌属(Pseudo-m onassp.)。研究结果表明该菌株在液体细菌培养基中耐硫酸镉高达40 mmol.L-1,琼脂平板上耐硫酸镉高达75mmol.L-1;J5产碱,有一定絮凝性;Cu2+和Cd2+的共同存在增加了对菌株J5的毒害,Cd2+浓度影响J5绿色色素的表达;活菌体的菌浓度对J5耐Cd2+能力影响很大,菌浓度愈大,耐性愈强,在0~1.5 mmol.L-1Cd2+浓度范围内,J5菌体的全细胞SDS-PAGE电泳图谱差异不明显;活菌体对100μg.mL-1Cd2+积累率为99.1%,吸附率达100%。     

耐铅微生物的筛选及其吸附性

为从重金属污染的土壤中筛选出耐铅微生物,为土壤重金属生物修复提供参考,用Pb~(2+)浓度梯度筛选培养法得到耐铅菌株,16S rRNA测序以及系统发育树初步鉴定菌株。在不同温度、盐浓度、pH梯度下研究耐铅菌株的耐受性。多个Pb~(2+)浓度探究菌株在不同Pb~(2+)浓度下的吸附性。结果表明,通过牛肉膏蛋白胨培养基培养,得到一株能够耐铅离子浓度在1 200 mg·L~(-1)的菌株。16S rRNA基因序列系统发育树显示,菌株P15属于大肠杆菌属(Escherichia)。该菌株在铅离子浓度为200 mg·L~(-1)下的去除铅离子能力最强,达到80%。经过测定菌株P15的各项生理指标表明,菌株适宜的环境条件分别为温度30℃,pH6,盐浓度0.005 mg·L~(-1)。该铅耐受性菌株P15在生物修复重金属污染的土壤上有较高的潜在应用价值。     

1株高耐镉菌株的分离与鉴定及16S rDNA序列分析

采用梯度浓度驯化方法,从重金属镉污染土壤中分离、纯化1株具有较强镉抗性的菌株(编号为6–5)。经形态观察和生理生化分析、16S rDNA序列同源性比较以及系统发育分析,鉴定该菌株为贪铜菌属细菌,能耐受镉离子的最高浓度为20 mmol/L,在0.54 mmol/L镉离子LB培养基中,该菌株对镉离子的吸附量达72.18%。最低抑制浓度试验结果表明,该菌株对铅、铜、铬、锰、锌也表现出了一定的抗性。     

耐镉微生物的筛选及其吸附能力研究

以桃园土壤为试验材料,从中筛选出3株分别耐0.5、40.0、60.0mg/L镉的细菌Cd-R-1、Cd-R-2和Cd-R-3.并对其耐镉遗传稳定性、镉吸附能力、对种子发芽率的影响等方面进行研究.结果表明,所获得的3个菌株均具有稳定的耐镉特性;菌株Cd-R-1对镉吸附能力最强,吸附率达到76.6%,Cd-R-2、Cd-R...     

镉耐性固定细菌的筛选及其对不同品种小麦镉吸收的阻控效应

为筛选重金属耐性固定细菌并探索其阻控小麦对重金属的积累效应,从根际土壤筛选镉耐性固定细菌,研究细菌吸附特性以及细菌对两种小麦Cd含量、富集系数和转移系数的影响。结果表明:筛选到一株镉耐性固定细菌菌株YM4,经16S rDNA序列分析鉴定为假单胞菌(Pseudomonas sp.)。YM4能耐受225 mg·L~(-1)高浓度Cd2+,在含50 mg·L~(-1)Cd2+培养基中对Cd的去除率达到58.9%。YM4对Cd的去除以胞外吸附为主。红外光谱分析发现,细胞壁上参与吸附或结合Cd的官能基团主要有─OH、─NH、羧基和磷酸基团等。小麦盆栽试验中,YM4显著降低小麦地上部(茎叶、麦壳)Cd积累量(11.31%～46.05%和10.12%～42.22%),使籽粒Cd积累量明显下降(26.79%～62.24%,红麦;25.27%～28.99%,白麦)。YM4能显著降低两种小麦茎叶、籽粒和麦壳的Cd富集系数以及籽粒的Cd转移系数。研究表明,镉耐性固定细菌Pseudomonas sp. YM4能降低小麦籽粒Cd含量,阻控小麦对Cd的吸收积累,对中轻度Cd污染土壤的粮食安全生产具有潜在应用价值。     

中度嗜盐菌Halomonas sp. W2的分离和鉴定及其高产四氢嘧啶特性研究

[目的]从含盐环境中富集分离中度嗜盐菌,并进行菌种鉴定,分析确定与耐盐特性相关的主要相容性溶质,探索利用分离菌株合成四氢嘧啶的可行性。[方法]从盐池土中富集分离耐盐或嗜盐的乙酸降解菌,通过生理生化特性测定和16S rDNA序列的分析,将所得菌株鉴定至相应的属或种。通过摇瓶试验研究分离菌株耐盐生长的特征,从所得的菌株中提取、分析相容性溶质并测量其含量,初步分析分离菌株耐盐生长的机制。在高盐培养基中诱导嗜盐菌胞内相容性溶质的合成,然后在低渗盐溶液中测定相容性溶质的释放率,之后再将菌体转移至高渗培养基中研究相容性溶质重新合成的效率。[结果]从盐池土中成功分离到一株中度嗜盐菌W2,根据生理生化特性和16S rDNA序列比对结果,菌株W2属于Halomonas属,其16S rDNA序列与Halomonas ventosae Al12~T(AY268080)的相似性最高(99.93%)。菌株W2可耐受的NaCl质量浓度范围为25~200 g·L~(-1),其最适生长所需的NaCl质量浓度为100 g·L~(-1)。在高盐培养基中菌株W2单位质量细胞合成的四氢嘧啶产率达161 mg·g~(-1),占胞内4种相容性溶质总量的70.8%。低渗条件下导致W2菌体内四氢嘧啶释放的最适盐质量浓度为30 g·L~(-1),低渗冲击5 min以后释放率达61.2%,而转入高渗培养基中培养3 h后即可重新合成。[结论]Halomonas sp.W2是一株以四氢嘧啶为主要相容性溶质的中度嗜盐菌,该菌四氢嘧啶的产率较高,而且具有高渗合成、低渗释放的功能,因而在四氢嘧啶的生物合成中具有较好的应用潜力。     

凤眼莲根际耐Cd、Zn细菌的分离鉴定及对Cd、Zn去除效果研究

从凤眼莲根系分离纯化出3株耐Cd和Zn的细菌R12、R15、R16。重金属耐受性实验证明3株菌均可以耐受10 mg·L~(-1)Cd~(2+)和30 mg·L~(-1)Zn~(2+)。通过16S rRNA基因测序和同源性分析,菌株R12、R15被鉴定为假单胞菌属(Pseudomonas),R16为寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)。实验研究了菌株对重金属的去除效果,结果显示:单位质量的R12、R16对Cd和Zn的去除量均表现为随时间延长而增加,R15则表现为随时间延长先减小后增加,3株细菌对Cd和Zn的去除率均在36 h达到峰值。其中R16对Cd和Zn的去除效果最好,单位质量最大去除量分别为0.17 mg·kg~(-1)和2.71 mg·kg~(-1),最大去除率为41%和16%。凤眼莲-耐重金属微生物联合培养对Cd和Zn的富集影响结果发现,R12、R16影响凤眼莲对Cd的富集主要表现为抑制Cd进入凤眼莲根部,R15则表现为调节Cd进入凤眼莲根部及其在植株中的迁移。3株菌对凤眼莲富集Zn的影响主要表现为调控Zn在植株中的迁移。     

一株耐镉假单胞杆菌的分离鉴定及其对镉的吸附研究

从污染水域筛选获得了1株可在含有100 mg/L Cd2+的培养基上生长的耐镉菌株Cd-t1。通过形态观察、16S r DNA扩增及系统发育分析,将其初步鉴定为嗜碱性假单胞菌(Pseudomonas alcaliphila)。不同Cd2+浓度处理下菌株的生长曲线显示,各浓度Cd2+处理延缓了该菌株的生长时期。进一步利用扫描电镜、能谱分析与质粒消除试验发现,该菌株的Cd2+耐受性与其形态适应性变化和C、N、O、P、Na、K、Ca等元素含量的改变相关,并决定于质粒上的镉耐受基因。     

蜈蚣草内生及根际砷还原菌的表征

砷还原菌是影响自然环境中砷转化的主要生物因素,其多样性特征及还原机制研究将为土壤砷污染修复奠定重要基础。本文采用4种培养基及两种培养方法,从蜈蚣草体内及其根际土壤中筛选砷还原菌,并探讨其还原特征及机制。结果表明,共获得23株砷抗性菌,分别属于2个门、10个属,其中假单胞菌属(Pseudomonas)为优势菌群。23株菌表现出了不同的砷抗性及还原特征,抗砷浓度范围分别为80～150 mmol·L~(-1)[As(Ⅴ)]与5～30 mmol·L~(-1)[As(Ⅲ)]。在含1 mmol·L~(-1)As(Ⅴ)的培养体系中,菌株砷还原率范围为0%～100%,砷累积率为3%～79%。其中,Pseudomonas sp. S2、Pseudomonas sp. P3、Staphylococcus sp. S14及Agrobacterium sp. P1具有较高的砷累积率(75%～79%)与还原率(81%～100%)。21株菌存在抗砷及砷还原的重要基因ars C,揭示其是砷还原菌株中普遍存在的砷还原基因。     

抗镉植物内生真菌的筛选及其促生能力研究

筛选具有抗镉促生能力的内生真菌,为植物-微生物联合修复农田镉污染提供优势菌株。分离秦岭铅锌尾矿区内优势植物杠柳(Periploca sepium Bunge)的内生真菌,利用加镉培养基筛选抗镉能力较高的内生真菌,分析其形态学和内转录间隔区基因序列(Internal transcribed sequence, ITS)特征,鉴定其所属菌属,研究其Cd~(2+)去除率及吲哚-3-乙酸(IAA)活性、铁载体活性、胞外过氧化氢酶(CAT)活性和溶磷解钾活性等促生潜力,验证内生真菌对小麦幼苗抗镉能力的提升作用。结果表明:筛选到5株可耐受30 000 mg/L Cd~(2+)的内生真菌,经鉴定,菌株GR1为Talaromyces sp.,菌株GR4为Colletotrichum sp.,菌株GR9为Purpureocillium sp.,而菌株GR7和菌株GR10均为Fusarium sp.。Cd~(2+)含量为1 000 mg/L时,菌株GR7的Cd~(2+)去除率最高。4株菌株有IAA活性,其中菌株GR4的IAA活性最高(99.417 mg/L)。菌株GR7的铁载体活性最高(84.64%)。菌株GR9的胞外CAT活性最高(10.01 U/mL)。菌株GR1发酵液中的有效磷含量最高(201.67 mg/L)。菌株GR4发酵液中的有效钾含量最高(105.11 mg/L)。5株抗镉内生真菌均能显著提高小麦幼苗的耐镉能力,与空白相比,添加GR1发酵液的小麦幼苗株高增加了80.22%,根长增加了61.26%,鲜质量增加了27.66%,干质量增加了60.87%,叶绿素含量增加了28.42%,可溶性糖含量增加了7.83%,可溶性蛋白含量增加了13.28%,整体促进效果较为显著(P0.05)。5株抗镉内生真菌均有抗镉促生潜力,可为农作物-微生物联合修复农田镉污染提供优势菌株,提高农田镉污染修复效率。     

耐镉棘孢木霉的筛选鉴定及其镉吸附特性研究

为了筛选鉴定耐镉真菌,采用Cd2+浓度梯度压力驯化法从镉污染稻田土壤中分离到耐镉菌株HD228,综合菌株形态特征、ITS基因序列系统进化分析,鉴定其为棘孢木霉(Trichoderma asperellum)并研究了其镉吸附特性。结果表明:该菌株耐22 mmol/L Cd,对Cd的吸附率可达79.88%;对Pb、Zn、Cu具有很强耐性,Pb、Zn、Cu对HD228的最低抑制浓度(MIC)分别为 80 mmol/L、 80 mmol/L、 30 mmol/L。HD228菌落直径与重金属浓度呈负相关,20 mmol/L时菌落不规则。该菌能在pH值4～8、温度20～35℃条件下良好生长,最适生长和耐镉pH值为5、温度为30℃,温度和pH值均不影响其耐镉能力。其发酵液对水稻出苗、幼苗生长无抑制作用,发酵液40 mL(200 g土)用量对水稻具有促生作用,对镉胁迫水稻具有解毒作用。此耐镉真菌HD228具有应用于镉污染水稻田治理的潜力。     

抗铅真菌的筛选、鉴定及其对Pb~(2+)的吸附特性

【目的】本文从重金属污染土壤中分离出具有耐Pb活性的菌株,为土壤重金属生物修复提供参考。【方法】采用Pb~(2+)浓度梯度培养法驯化筛选得到耐Pb真菌1株(命名为PbW),对其进行18S rRNA测序并构建系统发育树,在不同培养条件下研究该菌株的生长特性,设置不同的Pb~(2+)浓度梯度研究菌株的最大抗性水平(MRL)、去除率及吸附效率。【结果】该菌株(PbW)为茎点霉属(Phoma sp.),最适生长的环境条件分别为:温度25℃,pH 7,时间4～5 d,对Pb~(2+)的最大耐受浓度可达6000 mg·L~(-1)。该菌株在Pb~(2+)浓度为2000 mg·L~(-1)时去除和吸附效果最好,吸附率可达56.28%,去除率可达到98.42%,吸附量为61.87 mg·L~(-1)。【结论】菌株(PbW)对土壤中的Pb~(2+)具有较好的吸附和去除效果,这在Pb污染土壤的微生物修复方面具有良好的应用前景。     

一株协助寄主植物缓解镉胁迫的芽孢杆菌筛选及其耐镉机制

为研究植物内生细菌在缓解寄主植物镉污染中的作用,通过离体条件下耐镉活性鉴定,筛选了5株根围细菌和内生细菌,其中内生细菌菌株1JN2在以辣椒和黄瓜作为寄主进行的盆栽试验中能够增强寄主植物对镉的耐受性,与空白对照(不接种菌株、硫酸镉溶液培养)相比,黄瓜和辣椒叶绿素含量分别增加10.85%、20.14%,根系活力分别增加363.32%、525.51%,组织中镉离子浓度分别降低23.34%、40.39%,在5株细菌中对镉胁迫植物综合保护效果最佳。该菌株经形态学和分子学鉴定为枯草芽孢杆菌。扫描电镜检查发现,1JN2在镉离子处理后24 h开始进行菌体自我复原,在48 h出现胞外多糖固化现象。