两种深色有隔内生真菌的铅耐受性

【目的】比较2种深色有隔内生真菌(dark septate endophytes,DSE)Phialocephala fortinii和Phaeoacremonium mortoniae对重金属铅(Pb2+)的耐受性及富集能力,初步分析相关的重金属铅耐受性机制,为DSE在重金属污染区土壤治理和植被修复中的应用提供理论依据。【方法】采用液体摇瓶培养方法,比较不同Pb2+质量浓度(0(对照),300,600,900,1 200mg/L)胁迫下P.fortinii和P.mortoniae的生长状况,测定其培养液pH值和有机酸质量浓度,以及菌丝内Pb2+含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和还原型谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)、可溶性蛋白含量的变化,分析其可能的Pb耐受性机制。【结果】当Pb2+质量浓度为0～1 200mg/L时,2种DSE均有不同程度的生长,P.fortinii的Pb2+半致死浓度(EC50)(951.5mg/L)显著高于P.mortoniae(431.0mg/L)(P0.05)。随培养液中Pb2+质量浓度的增加,2种DSE菌丝干质量逐渐减小,而菌丝内的Pb2+含量却逐渐升高,P.fortinii的铅富集量逐渐增加,并在Pb2+质量浓度为1 200mg/L达到最大,而P.mortoniae的铅富集量则是先增加后减少,在Pb2+质量浓度为900mg/L达到最大。当Pb2+质量浓度为300～1 200mg/L时,P.fortinii的菌丝干质量和Pb2+富集量均高于P.mortoniae,而菌丝内的Pb2+含量却低于后者。随培养液中Pb2+质量浓度的升高,P.fortinii菌丝的SOD活性和可溶性蛋白含量均先增加后减少,而GSH和MDA含量则逐渐增加,且以上4个指标均在Pb2+质量浓度为600mg/L时达到最大值;P.mortoniae菌丝内的SOD活性以及GSH、MDA和可溶性蛋白含量均先增加后减少,除SOD活性在Pb2+质量浓度300mg/L达到最大值外,其他指标均在Pb2+质量浓度为600mg/L时达到最大值。2种DSE培养液的pH值均随Pb2+质量浓度的升高而下降,从中只检测到草酸和乙酸2种小分子有机酸;2种DSE在供试的Pb2+质量浓度下均能产生草酸,且草酸质量浓度随培养液中Pb2+质量浓度的增加(300mg/L后)而极显著增大,在Pb2+质量浓度为1 200mg/L时达到最大值(P0.01),而2种DSE仅在Pb2+质量浓度较高(600～1 200mg/L)时产生乙酸;在Pb2+质量浓度为600～1 200mg/L时,P.fortinii培养液中草酸和乙酸质量浓度都显著高于P.mortoniae(P0.05)。【结论】2种DSE对铅都有一定的耐受性和富集能力,其中P.fortinii的耐受性和富集能力明显优于P.mortoniae,SOD活性提高以及GSH、可溶性蛋白和小分子有机酸(草酸和乙酸)的大量积累可能是这2种DSE减轻铅毒害、提高铅耐受性的潜在机制之一。

Lead tolerance of two dark septate endophytes