重金属超富集植物种子内生真菌多样性及其重金属抗性

为探讨重金属超富集植物种子中内生真菌的种群组成及其在植物重金属耐受和富集方面可能发挥的生态学功能,通过分离纯化小花南芥(Arabis alpine)及土荆芥(Chenopodium ambrosioides)两种重金属超富集植物种子内生真菌,结合形态学特征和分子生物学数据对其进行鉴定,研究其多样性,并通过对内生真菌在含不同重金属培养基上生长速率的测定,研究其重金属抗性。结果显示:小花南芥和土荆芥两种重金属超富集植物种子中内生真菌的种类和数量均较少,存在绝对优势类群。两种植物中内生真菌的定殖率和多样性指数分别为74.0%、42.0%和0.78、1.35,远低于其他非极端环境植物内生菌的定殖率和多样性。重金属抗性测定结果表明,优势类群菌株的重金属抗性较其他类别突出,抗性菌株比例较高,个别菌株还表现为镉毒理兴奋型。通过最小抑制浓度检测发现镉毒理兴奋型菌株FXZ2可耐受40 mmol/L Pb~(2+)、60 mmol/L Zn~(2+)和220 mmol/L Cd~(2+)。这些菌株可能在宿主植物抵御不良环境及重金属累积过程中发挥着重要作用。     

丛枝菌根提高宿主植物重金属耐受性的研究进展

植物修复是目前较为理想的修复土壤重金属污染的方式。内生真菌对于提高植物重金属耐受性,进而使更多有实际价值的植物能被用于植物修复有重要的意义。综述了内生真菌,即丛枝菌根（Arbuscular mycorrhizal）真菌的物种多样性,介绍了目前关于接种丛枝菌根真菌用于提高植物重金属抗性的研究进展。     

深色有隔内生真菌提高宿主植物抗逆性的研究进展

深色有隔内生真菌(DSE)是植物根际重要的益生菌,与宿主植物互作形成共生体,对宿主植物具有促生抗逆作用.深色有隔内生真菌(DSE)提高植物的抗逆性包括提高植物对干旱以及重金属污染等逆境胁迫的抗性、诱导植物产生系统抗性、抵御病原菌生物胁迫等.对这些方面的研究进展进行探讨,以期为益生菌与宿主植物互作机制研究提供理论依据和参考.     

矿区重金属污染土壤中铅镉抗性细菌的筛选及其活化作用研究

从广西大新铅锌矿区重金属污染土壤中分离筛选出生长良好、产酸能力强的镉抗性菌株K1和铅抗性菌株K2,经革兰氏染色呈阴性,杆状菌体。菌株K1和K2的最适生长温度均为28℃,最适pH值为7和8。将菌株K1和K2分别接种到添加不溶性镉、铅的液体培养基（28℃培养48h）和含有固定态镉、铅的土壤（28℃培养5d）中,结果液体培养基中接菌处理比不接菌对照有效态镉、铅含量分别增加844．62％和370．48％,pH值分别降低2．95和2．07;土壤中接菌处理比不接菌对照有效态镉、铅含量分别增加42．42％、19。23％。说明两菌株具有较强的重金属镉、铅活化能力,可作为试验材料应用于抗性菌株强化植物富集重金属镉、铅研究中。     

西瓜枯萎病抗性及其嫁接对根际土壤微生物数量及群落结构的影响

 【目的】揭示不同枯萎病抗性西瓜品种根际土壤微生物的差异及嫁接提高抗病性的土壤微生物学基础。【方法】以抗枯萎病西瓜品种‘甜妞’和感枯萎病西瓜品种‘天使’为试材,以南瓜（博强1号）为嫁接砧木,采用平板计数及PCR-DGGE技术,研究抗感枯萎病西瓜品种自根苗、嫁接苗和砧木不同生育期根际土壤微生物数量及群落结构的变化。【结果】抗性品种根际土壤细菌数量在生育期的中后期显著高于感病品种,根际土壤真菌数量显著低于感病品种;感病品种嫁接后根际土壤细菌和放线菌数量均高于非嫁接处理,而镰孢菌除苗期外均低于非嫁接处理;PCR-DGGE结果表明,不同处理根际土壤细菌、真菌群落结构存在差异,且随生育期的变化而变化。对差异条带测序分析说明不同西瓜品种及嫁接砧木南瓜根际分布不同的细菌和真菌群。【结论】西瓜抗病品种的根际土壤细菌和放线菌的数量显著高于感病品种,而真菌和镰孢菌数量显著低于感病品种,品种的抗性与根际土壤微生物的种群和数量密切相关;嫁接提高了感病品种根际土壤细菌、放线菌微生物数量,抑制了枯萎病菌的积聚,改变了根际土壤微生物群落结构。植物基因型对根际土壤微生物群落结构有显著影响,而根际微生物群落结构的不同将导致植物对病原菌的抗性差异及品种差异。     

植物重金属抗性内生细菌作用机制研究进展

植物重金属抗性内生菌的研究始于20世纪末,尽管研究的历史不长,但有关重金属抗性内生细菌的研究取得了很大的进展。综述了国内外植物重金属抗性内生细菌的种属、来源、直接或间接抗性机制以及分子作用机制等研究成果与现状,并展望了本领域的发展前景和研究方向。     

高寒草地植物内生真菌的分离及其抑菌活性初探

[目的]对4种高寒草地植物的内生真菌多样性进行研究,并对抑菌活性菌株进行筛选。[方法]采用组织分离法对玛曲草原上的线叶嵩、披碱草、异穗苔草和醉马草进行内生真菌的分离,并以棉花立枯丝核菌（R-1）、小麦根腐长孺孢（B-1）、终极腐霉（P-1）和黄瓜枯萎病菌（F-1）作为试验菌对分离的内生真菌进行了抑菌活性筛选。[结果]从上述4种植物中共分离到45株不同的内生真菌菌株,其中38株对至少一种病原菌有抑制作用。其中有2株内生真菌对棉花立枯丝核菌有较强的抑制作用;13株对小麦根腐长孺孢有较强的抑制作用;对黄瓜枯萎病菌抑制作用较普遍,但不明显;仅1株对终极腐霉有较强抑制作用,其余均不明显。[结论]该研究获得了具有抗菌活性的内生真菌。     

番茄品种抗性与青枯菌和土壤微生物的关系

对青枯菌（Ralstonia solanacearum）在番茄（Lyoopersicon esculentum Mill）抗、感品种根际土壤和根系组织中的数量变化，以及青枯菌与番茄相互作用后，抗、感品种根际微生物数量的变化进行了研究．结果表明，根际土壤中青枯菌数量与番茄品种抗性之间的关系不显著（P〉0．05），而根组织内青枯菌数量与番茄品种抗性密切相关；土壤接种青枯菌后第4d，抗病品种根际土壤真菌、细菌和放线菌数量均高于感病品种，并达到最高峰，第4d后微生物数量下降，并低于感病品种，而不接种青枯菌的对照组，抗病品种根际微生物的数量几乎都高于感病品种．     

内蒙古钱家店铀矿区土壤-植物中重金属元素迁移富集特征

为探究内蒙古钱家店铀矿区铀（U）及其相关元素在农田土壤（风沙土）和植物之间的迁移富集规律,以该铀矿区农田土壤和植物为研究对象,系统采集了结缕草、高粱、花生、玉米、柳树和杨树的根、茎、叶及其根际土样品,分析了U、砷（As）、镉（Cd）、钴（Co）、铬（Cr）、铜（Cu）、锰（Mn）、钼（Mo）、镍（Ni）、铅（Pb）、锑（Sb）、钍（Th）、锌（Zn）共13种元素的含量以及各元素在土壤-植物中的生物富集系数及转运系数。结果表明：1）钱家店铀矿区风沙土中重金属元素含量较低,浓集系数多低于1,U与其他元素呈显著正相关;2）结缕草及其根际土中重金属元素含量较其他植物偏高;3）植物对重金属元素的吸收具有选择性,杨树对Cd富集作用最强,结缕草、花生、柳树可分别富集Cu、Mo、Zn;4）各器官对重金属元素的吸收作用大致表现为叶片>根系>茎秆。整体而言,该研究区风沙土中重金属元素含量较低,各植物对土壤中Cd和Zn的选择性吸收能力较强,且对重金属元素有较强的耐受性;结缕草、高粱和花生可作为该矿区开采后生态修复的备选植物。     

重金属抗性大豆根瘤内生菌的筛选及生物学特性

对努鲁尔虎山脉北麓内蒙古敖汉旗段和河南商丘地区采集大豆[Glycine max(L.)Merr]根瘤进行内生菌的分离纯化,对获得的74株菌株分别进行重金属(Pb2+、Cu2+、Cr6+、Hg2+)抗性测定,对筛选菌株进行生物学特征研究。结果筛选出4株抗性较强的优良菌株,即SQLD42、SQLD47、SQLD67和SQLD71。对重金属的抗性大小表现为:Pb2+(5 mmol/L)Cu2+(1.6 mmol/L)Cr6+(1.2 mmol/L)Hg2+(0.075 mmol/L)。筛选的4株菌均来源于努鲁尔山北麓的内蒙古敖汉旗段,其抗逆性与宿主植物大豆的生长环境密切相关。     

土壤重金属污染度与黄芪药材重金属含量关系的研究

采用盆栽试验方法,研究重金属Cu、Hg、As、Cd和Pb不同污染度条件下,黄芪药材的重金属污染状况,探明造成黄芪药材重金属污染的土壤重金属含量限值,可为黄芪无公害栽培和基地环境评价提供科学依据。结果表明：黄芪药材重金属含量与土壤重金属含量呈较强的正相关;依据《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》的限量要求,Cu、Hg、As、Cd和Pb致使黄芪污染的土壤限值分别为72．83、0．83、29．78、0．46和243．19mg／kg。     

生物吸附剂 Bio －matrix 去除废水中重金属的研究

[目的]研究生物吸附剂Bio-matrix对常规重金属Cu~(2+)、Ni~(2+)、Cr~(3+)的吸附性能。[方法]考察不同温度、吸附剂投加量、吸附时间、p H对吸附量的影响,并分析了Bio-matrix对Cu~(2+)的等温吸附情况。[结果]Bio-matrix吸附剂对Cu~(2+)的吸附效果优于Ni~(2+)和Cr~(3+),温度对吸附量影响较小,3 h可达到吸附平衡,单位吸附量随p H的升高先增大后减小,在p H 4左右时对重金属的单位吸附量最大,Bio-matrix对Cu~(2+)的吸附等温线与Freundlich方程有较好的拟合性,饱和吸附量为19.3 mg/g。[结论]该研究为Bio-matrix作为生物吸附剂去除废水中重金属提供了可行途径。     

重金属镉在土壤中迁移模拟研究

[目的]以氯化镉（CdCl2）为供试污染物,通过人工模拟试验研究重金属重大污染事故发生时CdCl2污染物在土体中沿横向及纵向的迁移过程和特征,为重大环境污染事件的快速处理提供理论依据。[方法]采用柱淋滤装置,模拟2阶段降雨条件下CdCl2在土壤层中的横向与纵向迁移分布特征,试验周期16d,采用便携式手控负压泵抽取土壤溶液样品,溶液中Cd含量采用原子吸收分光光度法测定。[结果]在整个试验期间,重金属Cd呈现明显的横向和纵向分布特征,CdCl2在投加后0.5h即覆盖表层横断面,146h覆盖整个纵剖面。Cd浓度的纵向相对变化速率分析表明,不同深度Cd污染物快速通过的时间不同,15、35和55cm深度处Cd污染物快速通过的时间分别约为48、117和266h。[结论]该箱体模拟装置可以同时考察污染物在土壤中沿横向和纵向的分布及迁移特征;较大降雨条件下重金属Cd污染物在土壤表面先以横向径流扩散为主,纵向迁移相对滞后。     

重金属镉在土壤中迁移模拟研究

[目的]以氯化镉（CdCl2）为供试污染物,通过人工模拟试验研究重金属重大污染事故发生时CdCl2污染物在土体中沿横向及纵向的迁移过程和特征,为重大环境污染事件的快速处理提供理论依据。[方法]采用柱淋滤装置,模拟2阶段降雨条件下CdCl2在土壤层中的横向与纵向迁移分布特征,试验周期16d,采用便携式手控负压泵抽取土壤溶液样品,溶液中Cd含量采用原子吸收分光光度法测定。[结果]在整个试验期间,重金属Cd呈现明显的横向和纵向分布特征,CdCl2在投加后0.5h即覆盖表层横断面,146h覆盖整个纵剖面。Cd浓度的纵向相对变化速率分析表明,不同深度Cd污染物快速通过的时间不同,15、35和55cm深度处Cd污染物快速通过的时间分别约为48、117和266h。[结论]该箱体模拟装置可以同时考察污染物在土壤中沿横向和纵向的分布及迁移特征;较大降雨条件下重金属Cd污染物在土壤表面先以横向径流扩散为主,纵向迁移相对滞后。     

土壤的重金属污染及其防治

介绍了土壤中重金属污染的来源、危害和治理方法,提出了土壤重金属污染的防治对策。特别强调了应用植物修复技术减轻或清除重金属污染,实施简便、投资较少和对环境破坏小、应用前景广阔。     

Characteristics of Heavy Metal Circulation in Biosphere

In order to control heavy metal pollution effectively, this paper reviews heavy metal source and transport characteristics in heavy metal circulation in bio- sphere, including geochemical cycle and biological cycle of heavy metals. The inter- body of geochemical cycle of heavy metals includes soil, gas as well as water body, and the interbody of biological cycle of heavy metals includes environment, plant, microorganisms and animals. As to macro-cycle, transportation character in each interbody is different. Heavy metal circulation in different interbody interacts with each other and is in dynamic balance. Heavy metals in soil include two parts, i.e. active and inert forms, which are in dynamic equilibrium. This equilibrium may be affected by different physicochemical factors. Heavy metal content at different soil depth reflects historical accumulation level of heavy metal. In contrast to agri- cultural eco-system itself, industrial and urban activities are of great menace. Fluvial transport and atmospheric input are significant pathways of heavy metal circulation. Sludge plays an accumulative role of heavy metals, and can release its heavy met- als to water body causing secondary pollution. Balance of heavy metal immobiliza- tion and release is interrupted by physicochemical characters and microbial activity. Temperature can influence atmospheric heavy metal content, and volatile heavy meal precipitation is an indLspensable source in soil and water body. In regard to micro-cycle, plants is the main part in heavy metal cycle, microorganisms play roles in accelerator and animals in recipient. Specific transportation and assigned location of heavy metal in plants are adopted to keep internal heavy metal equilibrium.     

土壤重金属污染来源研究综述

土壤重金属污染现象日益严重,受到学者的重视,已成为研究的热点和重要方向。该文在大量查阅相关文献的基础上对土壤重金属污染来源情况进行了综述,可分为农业生产和工业生产2个方面,农业生产包括地膜、施肥和污水灌溉;工业生产包括工业废渣堆放、燃煤电厂和采矿。     

土壤重金属钝化剂的筛选及蔬菜降污专用肥应用效果研究

针对无公害蔬菜生产中重金属污染的现实问题,提出蔬菜降污专用肥概念,并以蔬菜中较为普遍的Pb和Cd污染为对象,进行重金属钝化剂的筛选及其蔬菜降污专用肥应用效果研究.重金属钝化剂筛选的试验结果表明,4种钝化剂都能降低土壤重金属有效态含量,并使小白菜Pb、Cd含量下降,幅度分别达到13.4%～46.7%、18.9%～38.1%,土壤Pb、Cd有效态含量与小白菜含量呈显著相关性,其回归方程分别为YPb-2.475＋0.092x（r2=0.864＊）和YCd=-0.027＋0.620x（r2=0.842＊）.考虑到与肥料配伍等综合因素,选择盐基熔磷和固体硫化物作为蔬菜降污专用肥的钝化剂.蔬菜降污专用配方肥在空心菜上的试验结果表明,添加钝化剂（尤其在有机肥配施基础上）,长势明显较好,Pb的污染系数由0.89下降到0.11和0.74,Cd的污染系数由1.36下降到0.02,增产幅度达7.77%～70.71%.从空心菜叶片细胞的超显微电镜结构观测,添加钝化剂能显著减少Pb、Cd对叶绿体、线粒体等细胞结构的损伤,从而减轻对细胞生理活动及生化反应的整体伤害,有利于空心菜更好地进行光合作用,达到增产、降污的效果.