铅锌尾矿周边土壤中一株耐镉贪铜菌的筛选鉴定

采集湖南某铅锌尾矿周边土壤,通过浓度梯度筛选得到1株耐镉菌株,菌株编号为KYN。经形态观察、生理生化特性及16S rDNA序列和系统发育分析,判断为贪铜菌(Cupriavidus sp.)。对菌株进行电镜形态观察、菌株生长曲线测定,结果表明:在Cd~(2+)浓度为100 mg/L条件下,菌株形态发生了适应性的变化;在Cd~(2+)浓度为250 mg/L条件下,菌株生长受到明显抑制;当250 mg/L Cd~(2+)浓度≤700 mg/L条件下,菌株迟缓期均延长,但稳定期OD值与Cd~(2+)浓度为250 mg/L时相当;菌株对Cd~(2+)最高耐受浓度为700 mg/L。菌株对Pb~(2+)和Zn~(2+)均具有耐性,Pb~(2+)浓度和Zn~(2+)浓度大于500 mg/L时菌株生长受到抑制。随着Cd~(2+)浓度的增加,菌株对镉去除量表现为先增加后减少的趋势,其中在Cd~(2+)浓度为200 mg/L时达19.106 mg/g。可见,该菌有较好的耐镉能力和镉处理能力,为镉污染的土壤和水体的生物修复提供了宝贵的生物资源。     

耐镉棘孢木霉的筛选鉴定及其镉吸附特性（英文）

为筛选鉴定耐镉真菌及研究其镉吸附特性,采用Cd~(2+)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)。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;菌落直径与重金属浓度呈负相关,20 mmol/L时菌落不规则;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。HD228具有应用于镉污染水稻田治理的潜力。     

耐镉芽孢杆菌对Cd2+的吸附机制

从攀枝花矿区淤泥样品中通过逐级提高Cd~(2+)浓度进行驯化,获得1株高耐镉菌株PFYN01,经16S rDNA PCR鉴定为芽孢杆菌(Bacillus sp),最大耐Cd~(2+)浓度为3 900 mg/L。研究初始Cd~(2+)浓度、pH值、菌量对菌株吸附Cd~(2+)的影响,利用扫描电镜(SEM)和傅叶里红外光谱(FTIR)探究菌株吸附机制。结果表明,PFYN01在初始Cd~(2+)浓度为75 mg/L、菌量为1.0 g/L、pH值为5.0时,对Cd~(2+)的吸附率达到34.98%;吸附符合Langmuir模型,最大吸附量为1.974 mg/g。对比分析Cd~(2+)吸附前后的细胞形态和红外光谱变化,证实了"细胞成分羟基(O—H)、酰胺基(N—H)、烃基(C—H)、羧基■、羰基(—COOH)参与了Cd~(2+)与PFYN01的相互作用"的结论。PFYN01是一株对Cd~(2+)有较强吸附能力的细菌菌株,对其吸附Cd~(2+)影响因素及吸附机制研究的结果将为重金属污染微生物修复提供指导。     

1株镉耐受真菌C12的鉴定及其镉耐受性研究

【目的】对1株镉耐受性较强的弯孢属真菌C12进行分类鉴定,评估其对重金属镉的耐受能力,并初步分析和探讨其相关的镉耐性机制,为揭示真菌的重金属抗性机制及其在重金属污染治理中的应用提供依据。【方法】利用形态和分子生物学相结合的方法对菌株C12进行分类鉴定,采用固体和液体2种培养方法研究不同Cd~(2+)质量浓度(0,20,40,80,160,320mg/L)下菌株C12的生长状况,比较不同Cd~(2+)质量浓度下菌株C12培养液中pH值和有机酸含量以及菌丝内谷胱甘肽(GSH)和丙二醛(MDA)含量的变化。【结果】菌株C12被鉴定为津田弯孢(Curvularia tsudae);该菌在Cd~(2+)质量浓度高达320mg/L时仍有菌丝生长,菌丝体干质量在固体培养时随Cd~(2+)质量浓度的升高先增加后降低,在Cd~(2+)质量浓度为20mg/L时达到最大(P0.05),而液体培养时却随Cd~(2+)质量浓度的升高逐渐降低(P0.05);培养液中柠檬酸和苹果酸的含量较高,琥珀酸仅在高Cd~(2+)质量浓度(80~320mg/L)时才会产生,未检测到草酸和酒石酸;随Cd~(2+)质量浓度的升高,柠檬酸、苹果酸、乙酸和琥珀酸质量浓度以及菌丝内的GSH含量均先增加后降低,且在160mg/L时达到最大(P0.05),而培养液的pH值并无显著变化(P0.05),但均显著低于不加镉的对照(P0.05);菌丝内的MDA含量则随Cd~(2+)质量浓度的升高先增加再降低后又升高,但差异并不显著(P0.05)。【结论】津田弯孢C12具有较高的镉耐受性,且液体培养条件下菌丝生长和镉耐受性明显优于固体培养,GSH和有机酸(柠檬酸、苹果酸和琥珀酸)的大量积累可能是其减轻镉毒害、提高镉耐受性的潜在机制之一。     

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。     

伴矿景天耐镉内生菌的筛选

采集镉污染区域生长的超富集植物伴矿景天,从中分离到8种菌落形态不同的耐镉内生菌株,经Cd2+浓度梯度筛选得到2株耐镉能力较强的菌株,最高耐受浓度分别达800和850 mg/L,经形态观察、生理生化特性研究以及16S rDNA序列和系统发育树分析,将其鉴定为无色杆菌和伯克霍尔德氏菌.耐镉菌株在不同镉浓度培养基中的生长曲线...     

镉胁迫对菠菜和油菜早期生长的影响

为了解重金属镉对蔬菜早期生长的影响,以菠菜和油菜2种不同蔬菜种子为材料,研究了不同Cd~(2+)浓度下种子萌发和幼苗生长的情况。结果表明,油菜在Cd~(2+)质量浓度为10 mg/L时,其种子的发芽势、发芽率、发芽指数、种子活力指数和幼苗的株高、叶绿素含量均高于对照组;菠菜种子在Cd~(2+)质量浓度为25 mg/L时,发芽指数和种子活力略高于对照组,在Cd~(2+)质量浓度为10 mg/L时,叶绿素含量高于对照组;其余处理浓度各指标均低于对照组。不同蔬菜种子对镉胁迫反应不一致,油菜具有更强的抗镉胁迫能力。     

一株耐盐菌的筛选、鉴定及对苯酚和镉耐性特征

为了研究高盐环境下菌株生长情况及对污染物的耐性特征,从危险废物填埋场渗滤液中筛选得到一株耐盐菌,编号为WS-1。通过对其形态进行观察,以及革兰氏染色和16S rDNA基因序列分析,可以鉴定该菌株为葡萄球菌属(Staphylococcus sp.)。通过调节培养基的盐度、pH,研究其对WS-1生长的影响,并考察WS-1对苯酚和镉的耐受性。确定WS-1在盐质量分数为5%～10%、pH为7.0、温度30℃时生长最好。WS-1在苯酚浓度0～1 000mg·L~(-1)的范围内均可很好生长,低浓度苯酚能促进菌株生长,高浓度苯酚会对菌株生长产生抑制作用,72 h内,菌株对苯酚的降解率可达38%左右。在Cd~(2+)浓度在1～5 mg·L~(-1)时,WS-1生长不受影响,当Cd~(2+)浓度达到10 mg·L~(-1),抑制作用明显,延长WS-1生长周期。低浓度时WS-1对Cd~(2+)去除率在90%左右,高浓度Cd~(2+)去除率在40%左右,效果不明显。WS-1可为高盐度含有机废物和重金属废水生物处理提供菌株资源。     

石榴对镉、铅、锌复合污染土壤的修复效果

以石榴为供试材料,通过盆栽试验研究石榴在不同浓度梯度的镉(Cd)、铅(Pb)、锌(Zn)复合污染土壤下对重金属的吸收、富集、转运规律。结果表明:低浓度的复合重金属污染(Cd~(2+)浓度≤5 mg/L,Pb~(2+)浓度≤500 mg/L,Zn~(2+)浓度≤500 mg/L)对石榴生长有明显的促进作用,大致表现为铅+锌镉+锌,镉+铅镉+铅+锌;石榴对镉的吸收能力较好,对铅和锌的吸收能力相对较弱;石榴在重金属复合污染下,其各个部位对重金属的富集受到抑制作用,在高浓度梯度下(Cd~(2+)浓度为50 mg/L,Pb~(2+)浓度为1 500 mg/L,Zn~(2+)浓度为1 500 mg/L)抑制作用更为明显,具体表现为镉铅锌;重金属污染对石榴从叶转运重金属到茎再到根有一定的促进作用。石榴在低浓度重金属污染(Cd~(2+)浓度≤5 mg/L,Pb~(2+)浓度≤500 mg/L,Zn~(2+)浓度≤500 mg/L)中生长旺盛,对镉、铅、锌吸收、富集及转运能力较好,可作为镉、铅和锌复合污染重金属土壤的修复植物。     

稻-鳝种养结合模式对稻田土壤性质及镉吸附与解吸的影响

在稻-鳝种养结合和非种养结合(水稻单一种植)模式下,设置不同氮肥减量梯度试验,研究稻田土壤对典型重金属镉吸附和解吸能力的差异。结果表明:稻-鳝种养具有降低稻田土壤p H、增加土壤全氮、有机质含量以及阳离子交换量(CEC)的作用;减氮处理组中,稻-鳝种养结合模式下的稻田土壤Cu、Zn、Pb、Cd及Cr含量有高于非种养结合模式的趋势,两种模式下的As和Hg差异不显著;稻田土壤对Cd~(2+)的吸附热力学曲线均可用Langmiur和Freundlich模型拟合,但Freundlich模型拟合效果更好,表明稻田土壤对Cd~(2+)的吸附更可能是一个不均一的多相界面,吸附的Cd~(2+)之间存在相互作用力; Langmuir模型得到的稻田土壤Cd~(2+)最大吸附量为986—1 081 mg/kg,种养结合模式下稻田土壤Cd~(2+)的最大吸附量高于非种养结合模式;稻田土壤对Cd~(2+)的解吸量与吸附量成显著正相关。稻-鳝种养结合模式可通过改变稻田土壤的有机质、CEC等理化性质,影响稻田土壤对Cd~(2+)的吸附过程,增大土壤Cd~(2+)的最大吸附量。