重金属Cr 6+ 对辣椒生长和根围土壤细菌群落的影响研究

发布时间：2021-08-13 08:41

　　重金属可通过作物根部吸收进入作物体内,蓄积到一定程度会对作物产生毒害；还可通过食物链富集进入人和动物体内,危害人畜健康。因此,对重金属污染进行微生态风险评估,建立相应的风险评估体系是一项重要的任务；与此同时,筛选优良的重金属修复菌株,为微生物修复重金属污染提供支持也是十分关键的。本研究主要做了两方面的工作：一,探讨重金属对植物生长的影响,综合考察重金属污染对土壤细菌群落的影响,并初步研究了重金属、微生物和植物生长三者之间的相互影响；二,从重金属污染土样中筛选耐受细菌,研究其耐受能力及修复能力,为重金属污染的微生物修复提供一定的支持。研究采用室内盆栽试验,土壤中添加不同浓度的Cr⁶⁺,移栽入辣椒植株,定期采集土样及辣椒生长情况记录,测量土壤pH值和土壤可培养细菌数量变化。揭示了重金属Cr⁶⁺与辣椒生长的相关性：适当浓度的Cr⁶⁺会促进辣椒的生长,当浓度增加时抑制生长的作用逐渐明显,达到一定浓度时辣椒无法生长,为农业系统中研究重金属对农作物的影响提供了基础；Cr⁶⁺的加入对土壤pH基本没有影响；而随着C... 

【文章来源】：华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 前言
    1.1 重金属污染的研究现状
        1.1.1 重金属污染对动植物的影响
        1.1.2 重金属污染对微生物的影响
        1.1.3 重金属污染修复措施
    1.2 分子生物学方法在微生物生态领域的应用
        1.2.1 PCR-DGGE
        1.2.2 16S rDNA末端标记限制性片段长度多态性分析(T-RFLP)
        1.2.3 454焦磷酸测序
    1.3 本研究目的和意义
    1.4 研究内容、技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
第2章 重金属Cr~(6+)对土壤理化性质、可培养细菌数量的变化及植株生长的影响
    2.1 材料和方法
        2.1.1 培养基配制
        2.1.2 试验设计
        2.1.3 土壤取样
        2.1.4 土壤pH测定
        2.1.5 土壤可培养细菌数量的测定
        2.1.6 植株生长情况调查
    2.2 结果与分析
        2.2.1 不同浓度重金属Cr~(6+)与土壤pH的变化关系
        2.2.2 不同浓度重金属Cr~(6+)对土壤可培养细菌数量的影响
        2.2.3 植株(辣椒)生长情况
    2.3 讨论
第3章 T-RFLP技术分析重金属Cr~(6+)污染土壤细菌群落变化情况
    3.1 材料与方法
        3.1.1 试验药品、试剂
        3.1.2 实验溶液
        3.1.3 仪器设备
        3.1.4 土壤总DNA提取
        3.1.5 土壤总DNA检测
        3.1.6 土壤细菌16S rDNA基因片段扩增
        3.1.7 PCR产物电泳检测
        3.1.8 PCR产物回收纯化及产物检测
        3.1.9 PCR回收产物的酶切
        3.1.10 微卫星(STR)分析
        3.1.11 T-RFLP数据处理及分析
    3.2 结果与分析
        3.2.1 土壤总DNA提取
        3.2.2 土壤细菌16S rDNA基因PCR扩增及纯化回收
        3.2.3 T-RFLP图谱分析
        3.2.4 重金属Cr~(6+)对辣椒根围土壤细菌群落的影响
            3.2.4.1 限制性内切酶HhaⅠ酶切T-RFLP数据分析
            3.2.4.2 限制性内切酶HaeⅢ酶切T-RFLP数据分析
        3.2.5 辣椒根围土壤中主要细菌群落的种属分析
        3.2.6 优势TRF片段相对含量变化分析
        3.2.7 Shannon-Wiener指数分析
    3.3 讨论
第4章 454焦磷酸测序分析重金属Cr~(6+)污染土壤细菌群落信息
    4.1 材料和方法
        4.1.1 主要试剂和仪器
        4.1.2 样本准备
        4.1.3 Amplicon文库的制备
        4.1.4 乳液PCR
        4.1.5 焦磷酸测序反应
        4.1.6 生物信息学数据分析
    4.2 结果与分析
        4.2.1 PCR条件摸索
        4.2.2 样本序列数目统计
        4.2.3 OTU分析
        4.2.4 稀释曲线分析
        4.2.5 Alpha多样性分析(0.97)
        4.2.6 样本差异性分析
        4.2.7 样本群落结构分析
    4.3 讨论
第5章 重金属Cr~(6+)耐性细菌的筛选及修复能力研究
    5.1 实验材料
        5.1.1 实验培养基
        5.1.2 实验仪器
    5.2 实验方法
        5.2.1 菌株的分离
        5.2.2 菌种的形态学鉴定
        5.2.3 分离菌种的耐铬能力测定
        5.2.4 耐受菌修复能力检测
        5.2.5 菌种生理生化鉴定
        5.2.6 分子生物学鉴定菌种
            5.2.6.1 细菌基因组DNA的提取
            5.2.6.2 16S rDNA鉴定
        5.2.7 耐受菌与病原真菌的相互作用
    5.3 结果与分析
        5.3.1 菌种分离
        5.3.2 菌种形态鉴定
        5.3.3 菌种的耐铬能力
        5.3.4 耐受菌修复能力
        5.3.5 生理生化试验
        5.3.6 菌种分子生物学鉴定
            5.3.6.1 细菌DNA提取及PCR扩增
            5.3.6.2 测序结果
            5.3.6.3 系统发育树构建
        5.3.7 抑菌试验结果
    5.4 讨论
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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[2]中国农田土壤重金属污染与其植物修复研究[J]. 丁真真.  水土保持研究. 2007(03)
[3]土著微生物修复铬（Ⅵ）污染土壤的条件实验研究[J]. 常文越,陈晓东,王磊.  环境保护科学. 2007(01)
[4]环境微生物群落分析的T-RFLP技术及其优化措施[J]. 余素林,吴晓磊,钱易.  应用与环境生物学报. 2006(06)
[5]铝对土壤微生物区系组成的影响[J]. 罗虹,刘鹏,徐根娣.  生态环境. 2004(01)
[6]矿区侵蚀土壤的微生物活性及其群落功能多样性研究[J]. 滕应,黄昌勇,龙健,姚槐应,刘方.  水土保持学报. 2003(01)
[7]铬对玉米种子萌发的影响[J]. 李丽君,郑普山,周怀平,谢苏婧.  山西农业科学. 2001(02)
[8]重金属污染土壤的治理方法[J]. 丁园.  环境与开发. 2000(02)
[9]土壤——植物系统重金属污染研究现状与展望[J]. 张乃明.  环境科学进展. 1999(04)
[10]苎麻吸镉特性及镉土的改良试验[J]. 林匡飞,张大明,李秋洪,项雅玲.  农业环境保护. 1996(01)



本文编号：3340112