植物内生菌对一年生黑麦草生长和镉吸收积累的影响植物内生菌对一年生黑麦草生长和镉吸收积累的影响(附件)【字数:8846】

有研究表明,一年生黑麦草(Lolium multiflorum Lam)对重金属镉具有一定的富集性与耐受性。本实验以一年生黑麦草作为实验材料,在水培和土培条件下,接种Ps14、Oj24和So23三种植物内生菌进行培养,通过对其生长量和镉含量等指标的测定,来研究植物内生菌对一年生黑麦草生长及镉吸收积累能力的影响。实验结果表明,各菌株能显著增加一年生黑麦草的各部分鲜重和干重,并提升其对镉的耐受性,其中Oj24的促生效果较好。各菌株对根部镉吸收积累的影响不明显,但对地上部镉吸收积累的影响显著,其中Ps14组的镉含量和镉吸收量分别下降了38.31%和43.52%,其他处理组的下降也较为显著(P<0.05)。推测供试菌株可能通过抑制外界镉的进入和向地上部的转移来缓解镉胁迫对一年生黑麦草的抑制与毒害。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words2
引言2
1材料与方法2
1.1实验材料 2
1.2水培实验 3
1.2.1幼苗培养3
1.2.2菌悬液的制备3
1.2.3菌接种处理3
1.2.4加镉处理3
1.3 土培实验3
1.4 测定指标与方法4
1.4.1植株生长量的测定4
1.4.2叶绿素含量的测定4
1.4.3丙二醛含量的测定4
1.4.4植物各部分镉含量的测定4
1.4.5根际土壤有效态镉浓度的测定5
2结果与分析5
2.1水培条件下植物内生菌对一年生黑麦草生长量的影响5
2.2水培条件下植物内生菌对一年生黑麦草叶绿素含量的影响6
2.3水培条件下植物内生菌对一年生黑麦草丙二醛含量的影响7
2.4镉胁迫下植物内生菌对一年生黑麦草镉吸收积累能力的影响7
2.5土培环境下植物内生菌对一年生黑麦草生物量的影响9
2.6土培环境下植物内生菌对一年生黑麦草镉吸收积累能力的影响10
3讨论12
创新与不足之处13
参考文献13
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菌对一年生黑麦草生长和镉吸收积累的影响
国家生命科学与技术人才培养基地 蔡溯林
引言
引言
随着城镇化和工业化的迅速发展,土壤重金属污染已经成为一个重要的环境问题。在多种重金属中,镉由于移动性强、活性高和毒性大而成为重要的研究对象。目前的土壤修复技术主要以物理和化学技术为主,但两者都存在诸多限制与不足。而植物修复技术则被公认为是土壤重金属污染最好的修复技术,其在原位治理的基础上,具有治理效果永久,成本低廉、后期处理简单和对环境友好等特点[1]。植物内生菌(plant growth promoting endophyte,PGPE)能够生活在植物的不同组织和器官中,并且不会影响宿主植物的正常生长,使之表现出外在的病征现象[2]。近年来,植物内生菌开始应用于重金属污染土壤的的植物修复技术中。与植物根际促生菌(plant growth promoting rhizobacteria,PGPR)相比,由于其生长在更为稳定的植物内环境中,与土壤其他菌种的竞争较少,与植物的联系更加紧密,因此具备更好的开发应用潜力[3]。
一年生黑麦草属于禾本科植物,最初起源于欧洲, 是世界上具有重要栽培价值的优良牧草之一[4]。一年生黑麦草具有适应性广、生长快、易于管理等特点[5],并且具有较高的生物乙醇转化率,可作为制备乙醇的原料[6]。有研究指出一年生多花黑麦草可与水稻轮作,促进后作水稻生产,表明其根系在改善稻田土壤性状过程中发挥积极作用[7]。近年来已有研究表明黑麦草可富集单一或多种重金属,如多年生黑麦草可在富含Cu、Pb和Zn的有色金属冶炼矿区土中正常生长,且没有表现出明显的毒害效应[8]。张凯凯等针对一年生黑麦草的研究表明,在0~300 mgkg1的镉浓度梯度处理中,随着处理浓度的逐渐升高,一年生黑麦草体内的SOD,CAT和POD含量均表现出先升后降的趋势,这表明一年生黑麦草对于镉胁迫具有一定的耐性[9]。因此,一年生黑麦草具备治理镉污染土壤的潜力。目前,对一年生黑麦草和植物内生菌互作体系的研究较少。将一年生黑麦草与植物内生菌一起结合使用后,将有益于镉污染土地的治理。
本实验利用实验室已经分离保存的三种植物内生菌株Ps14、Oj24和So23,在水培和土培两种实验条件下对一年生黑麦草进行菌接种处理,通过测定相关生理生化指标来研究不同菌株对一年生黑麦草生长和镉吸收积累能力的影响。实验致力于了解在镉胁迫条件下植物内生菌对一年生黑麦草的促生效果与机制,并希望筛选出促生效果较好与增强镉吸收积累能力较强的植物内生菌株,为一年生黑麦草对镉污染土地的治理提供新的途径。
1 材料与方法
1.1 实验材料
植物材料:一年生多花黑麦草(牧瑶)。
供试菌株:从湖南郴州的镉污染土地上的植物中筛选得出三种植物内生促生菌株,分别为So23、Ps14和Oj24。先前已由实验室分离并进行菌株特性的测定,各菌株特性测定结果(表1)[10]如下:
表1植物内促生菌菌株特性测定结果
Ps14
Oj24
So23
来源植物
豌豆
水芹
菠菜
筛菌位置
根内
茎内
茎内
菌株种类
荧光假单胞菌
荧光假单胞菌
成团泛菌
抗镉能力
+
+
+
产ACCD
+

+
产IAA
+
+
+
溶磷能力
+
+

1.2 水培实验
1.2.1幼苗培养

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好棒文