产菌核米曲霉G15对铜、铅离子的抗性机制和吸附特性研究
发布时间：2022-01-15 10:43
随着经济发展,水体重金属污染日趋严重。近年来,微生物吸附法因其材料来源广泛、受环境条件影响较小、经济高效、不易产生二次污染等优点受到广泛关注。菌核是丝状真菌菌丝体缠绕融合形成的抗逆组织,因此,产菌核真菌表现出对重金属较强的耐受性。本实验室从庞泉沟自然保护区的森林土壤中分离出耐铜、铅的产菌核曲霉G15菌株,r RNA-ITS序列分析结果和系统发育树表明,该菌株为米曲霉（Aspergillus oryzae）。本论文以该菌株作为吸附剂,对比了菌丝体和菌核对铜、铅离子的吸附特性与机理,为其进一步应用于重金属废水的处理提供理论依据。本论文的主要研究成果如下:1初步探索了产菌核菌株G15在平板培养过程中对铜和铅的耐受性。G15对铜、铅表现出较强的耐受性,查氏酵母膏琼脂（CYA）培养基中添加的Cu（Ⅱ）、Pb（Ⅱ）浓度高达300 mg/l时,菌株仍能生长。然而,不同浓度的重金属均对G15的生长分化表现出一定的抑制效果,CYA中的铜离子导致G15菌株菌落直径减小,菌丝密度显著降低,高浓度（200–300 mg/l）铜离子导致菌核成熟时间延迟46-53 h。CYA中的铅离子导致G15菌株菌核分化速率降...
【文章来源】：山西大学山西省
【文章页数】：108 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
真菌耐受重金属的细胞机制示意图
图 2.1 依据 ITS 基因序列构建的系统发育树Fig. 2.1 The establishment of phylogenetic tree on the basis of ITS sequences.2 重金属胁迫对 G15 菌落特征和菌核分化的影响G15 菌株在 CYA 培养基上生长 2 d 后，菌落中心气生菌丝呈絮状，且形成黄色生孢子；生长 3 d 后菌落边缘及部分平板的中心无孢子区域能够观察到白色菌，同时伴有少量无色渗出液的产生，4 5 d 后，分生孢子逐渐成为黄绿色，菌核色逐渐加深，渗出液增加。G15 菌株 28 C 生长 7 d 后，其菌落表面几乎被分生子覆盖，分生孢子间隙可观察到成熟的黑色菌核，渗出液几乎消失（图 2.2a）。对照相比，CYA 中的铜离子导致 G15 菌株菌落直径减小，当 Cu(II)浓度为 200 和0 mg/l 时，菌丝密度显著降低，絮状气生菌丝消失（图 2.2b f）。CYA 中的铅离明显抑制 G15 菌株分生孢子形成和菌丝生长，抑制程度因铅离子浓度不同而存在异，此外，CYA 中铅离子导致渗出液明显增加。当铅离子浓度为 25 和 100 mg/l，菌核的颜色明显变淡；当铅离子浓度为 200 和 300 mg/l 时，菌丝密度明显减
24图 2.2 铜、铅胁迫培养基上的 G15 菌落（培养温度：28 C；培养时间：7 d；培养皿直径：cm）(a：对照；b f：CuSO4浓度依次为 25、50、100、200、300 mg/l；g k：Pb(NO3)2浓依次为 25、50、100、200、300 mg/l）Fig. 2.2 Colonies of A. oryzae G15 on CYA at 28 C, after 7 days. Petri dish size = 9 cm diam, a:Control; b f: Concentrations of CuSO4were 25, 50, 100, 200, 300 mg/l; g k: Concentrations ofPb(NO3)2were 25, 50,100, 200, 300 mg/l
【参考文献】：
期刊论文
[1]玉米芯吸附水中Cr（Ⅵ）的特性及SEM-EDS表征分析[J]. 梁龄予,王耀晶,闫颖,郑基权,刘鸣达. 生态环境学报. 2015(02)
[2]聚丙烯酸改性凹土对Pb2+、Ni2+和Cr3+的选择性吸附[J]. 周守勇,薛爱莲,张艳,王启伟,李梅生,褚效中,赵宜江,邢卫红. 化工学报. 2015(02)
[3]重金属废水处理技术探讨[J]. 李萌,张翔宇,潘利祥. 当代化工. 2014(08)
[4]丝状真菌耐受重金属的细胞机制研究[J]. 湛方栋,何永美,祖艳群,李涛,赵之伟. 云南农业大学学报(自然科学). 2013(03)
[5]耐铅锌微生物对矿山酸性废水中Zn2+和Pb2+吸附性能分析[J]. 陈月芳,高琨,林海,董颖博,汪涵,李洋子,霍汉鑫,曹丽霞. 中南大学学报(自然科学版). 2013(04)
[6]生物吸附法去除重金属离子的研究进展[J]. 王建龙,陈灿. 环境科学学报. 2010(04)
[7]棘孢曲霉（Aspergillus aculeatus）对Pb2+和Cd2+的吸附特征[J]. 何义超,刘云国,樊霆,周娜. 环境工程学报. 2010(01)
[8]离子强度、温度、pH和腐殖酸浓度对Th（Ⅳ）在凹凸棒石上吸附的影响[J]. 许君政,范桥辉,白洪彬,王冬林,李湛,张茂林,王祥科,吴王锁. 核化学与放射化学. 2009(03)
[9]固液界面吸附机制与模型——“环境水质学前沿专栏”序言[J]. 杨敏,豆小敏,张昱. 环境科学学报. 2006(10)
[10]吸附树脂对苯甲酸的吸附动力学研究[J]. 刘福强,陈金龙,葛俊杰,李爱民,龙超,张全兴. 环境科学与技术. 2004(06)
博士论文
[1]X射线光谱学研究水中Co（Ⅱ）、Eu（Ⅲ）、As（Ⅴ）和U（Ⅵ）的富集机理[D]. 宋文成.中国科学技术大学 2015
[2]Eu（Ⅲ）、Th（Ⅳ）、U（Ⅵ）在铁氧化物及Np（V）在钠基膨润土上的吸附行为研究[D]. 李平.兰州大学 2015
[3]蜡状芽孢杆菌对水体中镉的吸附特性与机理研究[D]. 黄飞.华南理工大学 2013
[4]近海环境中天然有机质的分离与表征[D]. 张耀玲.华东师范大学 2013
[5]陕北矿区重金属污染土壤的微生物—植物联合修复技术研究[D]. 任永霞.西北大学 2011
[6]重金属与细菌—土壤活性颗粒微界面互作的分子机制[D]. 方临川.华中农业大学 2011
[7]放射性核素在固—液界面吸附行为研究[D]. 范桥辉.兰州大学 2011
[8]真菌对重金属的抗性机制和富集特性研究[D]. 樊霆.湖南大学 2009
[9]自然水体多相介质中重金属的分布及迁移转化特征[D]. 路永正.吉林大学 2006
硕士论文
[1]石墨烯基复合材料的制备及其对重金属离子的吸附研究[D]. 王波.吉首大学 2014
[2]丝状真菌Aspergillus niger A80胞外多聚物的生成特征及其对重金属（Zn、Cd和Pb）的络合效能[D]. 刘雪.中国海洋大学 2013
[3]海藻酸钠多孔性薄膜对水中U（Ⅵ）、Cu（Ⅱ）的吸附性能及机理研究[D]. 段毅.南华大学 2013
[4]湿地土壤的磷吸附行为及其表面络合模型研究[D]. 杨航.北京林业大学 2013
[5]活性污泥胞外聚合物提取条件优化及对Pb2+吸附性能和机理的研究[D]. 倪正.安徽工程大学 2012
[6]南海红树林内源真菌Fusarium sp.#ZZF51生物吸附铜（Ⅱ）、铀（Ⅵ）研究[D]. 阳海斌.南华大学 2012
[7]酿酒酵母ABC转运蛋白基因克隆及应用于转基因植物修复研究[D]. 梁树才.中国科学院研究生院（武汉病毒研究所） 2006
[8]钝顶螺旋藻对Cu～（2+）和Cd～（2+）吸附特性的研究[D]. 黄宏霞.华中农业大学 2006
[9]螺旋藻对重金属的耐受性和吸附研究[D]. 李昊翔.浙江大学 2005
本文编号：3590477
【文章来源】：山西大学山西省
【文章页数】：108 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
真菌耐受重金属的细胞机制示意图
图 2.1 依据 ITS 基因序列构建的系统发育树Fig. 2.1 The establishment of phylogenetic tree on the basis of ITS sequences.2 重金属胁迫对 G15 菌落特征和菌核分化的影响G15 菌株在 CYA 培养基上生长 2 d 后，菌落中心气生菌丝呈絮状，且形成黄色生孢子；生长 3 d 后菌落边缘及部分平板的中心无孢子区域能够观察到白色菌，同时伴有少量无色渗出液的产生，4 5 d 后，分生孢子逐渐成为黄绿色，菌核色逐渐加深，渗出液增加。G15 菌株 28 C 生长 7 d 后，其菌落表面几乎被分生子覆盖，分生孢子间隙可观察到成熟的黑色菌核，渗出液几乎消失（图 2.2a）。对照相比，CYA 中的铜离子导致 G15 菌株菌落直径减小，当 Cu(II)浓度为 200 和0 mg/l 时，菌丝密度显著降低，絮状气生菌丝消失（图 2.2b f）。CYA 中的铅离明显抑制 G15 菌株分生孢子形成和菌丝生长，抑制程度因铅离子浓度不同而存在异，此外，CYA 中铅离子导致渗出液明显增加。当铅离子浓度为 25 和 100 mg/l，菌核的颜色明显变淡；当铅离子浓度为 200 和 300 mg/l 时，菌丝密度明显减
24图 2.2 铜、铅胁迫培养基上的 G15 菌落（培养温度：28 C；培养时间：7 d；培养皿直径：cm）(a：对照；b f：CuSO4浓度依次为 25、50、100、200、300 mg/l；g k：Pb(NO3)2浓依次为 25、50、100、200、300 mg/l）Fig. 2.2 Colonies of A. oryzae G15 on CYA at 28 C, after 7 days. Petri dish size = 9 cm diam, a:Control; b f: Concentrations of CuSO4were 25, 50, 100, 200, 300 mg/l; g k: Concentrations ofPb(NO3)2were 25, 50,100, 200, 300 mg/l
【参考文献】：
期刊论文
[1]玉米芯吸附水中Cr（Ⅵ）的特性及SEM-EDS表征分析[J]. 梁龄予,王耀晶,闫颖,郑基权,刘鸣达. 生态环境学报. 2015(02)
[2]聚丙烯酸改性凹土对Pb2+、Ni2+和Cr3+的选择性吸附[J]. 周守勇,薛爱莲,张艳,王启伟,李梅生,褚效中,赵宜江,邢卫红. 化工学报. 2015(02)
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[4]丝状真菌耐受重金属的细胞机制研究[J]. 湛方栋,何永美,祖艳群,李涛,赵之伟. 云南农业大学学报(自然科学). 2013(03)
[5]耐铅锌微生物对矿山酸性废水中Zn2+和Pb2+吸附性能分析[J]. 陈月芳,高琨,林海,董颖博,汪涵,李洋子,霍汉鑫,曹丽霞. 中南大学学报(自然科学版). 2013(04)
[6]生物吸附法去除重金属离子的研究进展[J]. 王建龙,陈灿. 环境科学学报. 2010(04)
[7]棘孢曲霉（Aspergillus aculeatus）对Pb2+和Cd2+的吸附特征[J]. 何义超,刘云国,樊霆,周娜. 环境工程学报. 2010(01)
[8]离子强度、温度、pH和腐殖酸浓度对Th（Ⅳ）在凹凸棒石上吸附的影响[J]. 许君政,范桥辉,白洪彬,王冬林,李湛,张茂林,王祥科,吴王锁. 核化学与放射化学. 2009(03)
[9]固液界面吸附机制与模型——“环境水质学前沿专栏”序言[J]. 杨敏,豆小敏,张昱. 环境科学学报. 2006(10)
[10]吸附树脂对苯甲酸的吸附动力学研究[J]. 刘福强,陈金龙,葛俊杰,李爱民,龙超,张全兴. 环境科学与技术. 2004(06)
博士论文
[1]X射线光谱学研究水中Co（Ⅱ）、Eu（Ⅲ）、As（Ⅴ）和U（Ⅵ）的富集机理[D]. 宋文成.中国科学技术大学 2015
[2]Eu（Ⅲ）、Th（Ⅳ）、U（Ⅵ）在铁氧化物及Np（V）在钠基膨润土上的吸附行为研究[D]. 李平.兰州大学 2015
[3]蜡状芽孢杆菌对水体中镉的吸附特性与机理研究[D]. 黄飞.华南理工大学 2013
[4]近海环境中天然有机质的分离与表征[D]. 张耀玲.华东师范大学 2013
[5]陕北矿区重金属污染土壤的微生物—植物联合修复技术研究[D]. 任永霞.西北大学 2011
[6]重金属与细菌—土壤活性颗粒微界面互作的分子机制[D]. 方临川.华中农业大学 2011
[7]放射性核素在固—液界面吸附行为研究[D]. 范桥辉.兰州大学 2011
[8]真菌对重金属的抗性机制和富集特性研究[D]. 樊霆.湖南大学 2009
[9]自然水体多相介质中重金属的分布及迁移转化特征[D]. 路永正.吉林大学 2006
硕士论文
[1]石墨烯基复合材料的制备及其对重金属离子的吸附研究[D]. 王波.吉首大学 2014
[2]丝状真菌Aspergillus niger A80胞外多聚物的生成特征及其对重金属（Zn、Cd和Pb）的络合效能[D]. 刘雪.中国海洋大学 2013
[3]海藻酸钠多孔性薄膜对水中U（Ⅵ）、Cu（Ⅱ）的吸附性能及机理研究[D]. 段毅.南华大学 2013
[4]湿地土壤的磷吸附行为及其表面络合模型研究[D]. 杨航.北京林业大学 2013
[5]活性污泥胞外聚合物提取条件优化及对Pb2+吸附性能和机理的研究[D]. 倪正.安徽工程大学 2012
[6]南海红树林内源真菌Fusarium sp.#ZZF51生物吸附铜（Ⅱ）、铀（Ⅵ）研究[D]. 阳海斌.南华大学 2012
[7]酿酒酵母ABC转运蛋白基因克隆及应用于转基因植物修复研究[D]. 梁树才.中国科学院研究生院（武汉病毒研究所） 2006
[8]钝顶螺旋藻对Cu～（2+）和Cd～（2+）吸附特性的研究[D]. 黄宏霞.华中农业大学 2006
[9]螺旋藻对重金属的耐受性和吸附研究[D]. 李昊翔.浙江大学 2005
本文编号：3590477
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