根际砷还原菌及氮磷营养对蜈蚣草砷污染修复效率的影响机制研究

发布时间：2021-04-14 20:57

　　砷是自然界中广泛存在的有毒类金属,砷污染导致的健康风险已成为全球性的威胁。砷超富集植物蜈蚣草的发现为砷污染的植物修复提供了可能。目前,蜈蚣草已经被应用于砷污染土壤和水体的修复实践中,并取得了初步成效。然而,尽管蜈蚣草在植物修复方面具有很大优势,其修复效率依然受到许多因素制约,包括土壤砷的生物利用性低,以及植物生长缓慢、生物量小等问题。根际砷还原菌及氮磷营养是影响蜈蚣草植物修复效率的两个不容忽视的重要因素,根际菌介导的砷转化对促进蜈蚣草根际砷的活化有显著的作用,根系氮磷营养也对蜈蚣草的生长和砷积累有重要的影响。因此,进一步探究根际菌砷还原及氮磷营养对蜈蚣草砷污染修复的潜在影响及作用机制,对于修复效率的提高和修复技术的发展具有重要的意义。根际圈是蜈蚣草接触砷等污染物的首要介质,根际菌介导的砷转化深刻影响着根际砷的形态与归趋。在此前的研究中,筛选所得的蜈蚣草根际菌多为砷还原菌,它们可能有助于活化土壤砷,提高蜈蚣草对砷的吸收和积累。然而,此前研究对蜈蚣草根际由微生物介导的AsV到AsⅢ的转化关注有限,且对根际菌砷还原的分子机制报道较少。基于此,本研究通过生理实验和基因组测序分析了一株最近发现的... 

【文章来源】：南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．２菌株ＰＶＲ－ＹＨＢ?Ｍ在不同砷浓度下的（ａ）细菌生长和（ｂ）剂量－反应曲线

本研宂通过对溶液和细菌体内（生物质）砷形态进行分析，进一步阐明了该菌株??的砷还原特征。结果显示，除２５?ｍＭ?ＡｓＶ处理组外，其他ＡｓＶ处理的培养基均??检测出ＡｓＩＩＩ（图２．３ａ）。当ＡｓＶ＜?１０ｍＭ时，溶液中Ａｓｉｎ为主要形态；而当ＡｓＶ??＝１５－２５?ｍＭ时，溶液中ＡｓＶ比例更高，表明在较低的砷浓度下，ｓｐ．?ＰＶＲ－??ＹＨＢｌ－丨的砷还原能力更强。此外，ＡｓＶ＝?１５－２５?ｍＭ时，溶液中ＡｓＩＩＩ浓度急剧??下降，这可能是由于随着浓度的升高，ＡｓＶ的毒性逐渐显现（图２．３ａ），这与生物??量的快速下降保持一致（图２．２?ａ）。??２２??

ＰＶＲ－ＹＨＢ?１－ｊ在１?ｍＭＡｓＶ处理下的⑻细菌生长曲线，（ｂ）（ｃ）〇Ｄ６（ｋ）－溶液Ａｓｌｌｌ浓度拟合曲线。??ａｃｔｅｒｉａｌ?ｇｒｏｗｔｈ?ｃｕｒｖｅ，?（ｂ）?ＡｓＶ?ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ?ｄｙｎａｍｉｃ?ａｎｄ?（ｃ）?ｌｉｎ〇〇?ａｎｄ?ＡｓＩＩＩ?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ?ｉｎ?ｔｈｅ?ＬＢ?ｍｅｄｉｕｍ?ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔｅｄ?ｒｓ?ｒｅｐｒｅｓｅｎｔ?ｍｅａｎ?土?ＳＩ）?ｏｆ?ｔｈｒｅｅ?ｒｅｐｌｉｃａｔｅｓ．??２８??

【参考文献】：
期刊论文
[1]蜈蚣草砷富集的分子机制研究进展[J]. 陈焱山,贾梦茹,曹越,马奇英.  农业环境科学学报. 2018(07)
[2]植物磷酸盐转运体及其分子调控机制[J]. 邓美菊,王飞,毛传澡.  植物生理学报. 2017(03)
[3]湖南石门砷污染农田土壤修复工程[J]. 陈同斌,杨军,雷梅,万小铭.  世界环境. 2016(04)
[4]植物硝酸盐转运蛋白研究进展[J]. 张合琼,张汉马,梁永书,南文斌.  植物生理学报. 2016(02)
[5]污染土壤植物修复效率影响因素研究进展[J]. 苗欣宇,周启星.  生态学杂志. 2015(03)
[6]植物砷吸收与代谢的研究进展[J]. 刘文菊,赵方杰.  环境化学. 2011(01)
[7]提高植物修复效率的技术途径与强化措施[J]. 廖晓勇,陈同斌,阎秀兰,聂灿军.  环境科学学报. 2007(06)
[8]磷肥对砷污染土壤的植物修复效率的影响:田间实例研究[J]. 廖晓勇,陈同斌,谢华,肖细元.  环境科学学报. 2004(03)
[9]根际圈在污染土壤修复中的作用与机理分析[J]. 魏树和,周启星,张凯松,梁继东.  应用生态学报. 2003(01)
[10]重金属与营养元素交互作用的植物生理效应[J]. 安志装,王校常,施卫明,严蔚东,曹志洪.  土壤与环境. 2002(04)

博士论文
[1]根际土壤—微生物—蜈蚣草系统中砷的形态转化与解毒机制[D]. 韩永和.南京大学 2017



本文编号：3138004