几株DSE的基础生物学及其在重金属胁迫下接种玉米的效应研究

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土壤重金属污染的修复是人们关注的重要问题,微生物与植物在重金属修复和生态重建中发挥着重要作用。DSE是一类现在种类组成和生态学功能都不甚明确的在高胁迫条件下常见的定殖于根部的小型内生真菌。DSE与植物的共生体系能否在重金属污染修复中发挥作用,DSE本身对重金属的耐性和吸附作用是基础。本论文以分离自会泽铅锌矿区的土著菌株为材料,对试验菌株进行了形态学和分子生物学的初步鉴定,并对其在实验条件下定殖玉米的生物学特性进行了研究;探讨了纯培养条件下,DSE对几种重金属的耐性及吸附特性;在此基础上,进一步探讨了单一重金属污染和复合重金属胁迫条件下,接种DSE对宿主植物玉米的生长及重金属抗性的影响;得到了以下结果和结论:   1.通过DSE与玉米的共培养试验,建立了一种DSE与植物共生培养体系,淘汰了不符合DSE定义的部分菌株;碳、氮利用研究实验表明DSE菌株对碳源和氮源的利用范围很广,能够利用大多数简单的有机碳源和广泛的无机和有机氮源。对筛选出的部分菌株进行了形态学与分子鉴定,确定了来自会泽的一株DSE为嗜鱼外瓶霉(Exophiala pisciphila)。   2.采用固体平板和液体摇床两种纯培养方式研究了DSE对重金属的抗性。测定了四株DSE对不同重金属的MIC和EC50值,发现不同DSE菌株对铅、锌、镉的耐性不同,其中H93最强,H114、H125其次,B3b较差。4株菌对重金属吸附和固持能力研究结果表明,4个菌株表现出不同程度的重金属吸附和固持能力,吸附和固持能力受重金属种类和DSE生长介质中氮源的影响,表现为NO3--N中生长的DSE单位菌丝吸附量显著高于NH4+-N。且重金属耐性最强的H93菌株的吸附能力最弱。   3.盆栽试验研究结果表明,在单一和复合重金属胁迫条件下,H93均表现出良好的定殖能力和接种效应,在高重金属浓度条件下,能够促进宿主植物的生长,增强玉米对重金属的耐性,降低玉米对重金属的吸收,把重金属主要固持在玉米根部从而减轻玉米受重金属毒害的作用;提示着DSE在铅锌矿区的重金属污染控制、生物修复和复垦中具有很好的应用前景。
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