接种根瘤菌后刺槐对镉胁迫的响应

发布时间：2020-06-09 02:04

【摘要】：镉污染因具有毒性高、迁移快、范围广等特点成为最主要的土壤重金属污染问题,土壤镉污染治理迫在眉睫。本研究利用刺槐(Robinia pseudoacacia)具有重金属耐性及共生固氮的特性,将刺槐-根瘤菌形成的植物-微生物共生体系应用于土壤镉污染修复,从刺槐抗氧化酶系统、脂质过氧化、氮素及叶绿素含量响应的角度,研究接种根瘤菌及根瘤内生细菌对重金属镉的修复效果,探索该共生体系在土壤重金属污染修复中的应用潜力。竞争结瘤结果显示,刺槐幼苗根部1:1混合接种Rhizobium radiobacter HZ6+Ensifer adhaerens HZ14、E.adhaerens HZ14+Mesorhizobium loti HZ76、R.radiobacter HZ6+M.loti HZ76、R.radiobacter HZ6+E.adhaerens HZ14+M.loti HZ76菌株,对形成的根瘤进行BOX-PCR指纹图谱分型及占瘤率统计,发现HZ76菌株的占瘤率达90%以上,能与刺槐高效结瘤共生,是刺槐共生菌的优势菌株,其次是HZ6菌株。根据结果,选取根瘤菌R.radiobacter HZ6、M.loti HZ76菌株作为下一步实验菌株。促生作用结果表明,在镉浓度0、20、60 mg kg-1污染的基质中,将根瘤菌R.radiobacter HZ6、M.loti HZ76及根瘤内生细菌Herbaspirillum chlorophenolicum HZ10,外源单接及1:1混接于刺槐根部。结果发现,刺槐幼苗抗氧化酶系统(SOD、POD、CAT)酶活性随Cd浓度升高呈现出先升高后降低的趋势,而MDA含量表现出一直升高的趋势,氨态氮含量、叶绿素总量及刺槐的株高、根长表现出逐渐降低的趋势。刺槐地上部分与根部内Cd含量随基质中Cd浓度升高而增加,且主要积累在根部,在20 mg kg-1中度污染下,富集系数达0.6。与不接菌处理(A)相比,混合接菌HZ6+HZ10+HZ76(RHM)、单接菌HZ6(R)处理下,刺槐幼苗的株高、根长、氨态氮及叶绿素含量显著上升。表明R.radiobacter HZ6菌株能促进刺槐生长发育,提高刺槐抗逆性,促进生长。在Cd污染土壤中,接菌处理下刺槐幼苗的抗氧化酶系统中SOD、POD、CAT活性、结瘤数量均表现出升高趋势,而MDA含量均降低,且HZ76(M)、HZ10+HZ76(HM)、HZ6+HZ10+HZ76(RHM)处理的结瘤数量显著增加,为不接菌处理的3.86、4.85、4.14倍;刺槐的株高、根长,地上与地下干重、氨态氮、硝态氮及叶绿素含量整体呈现增加趋势,但RHM、R处理效果最显著,优于其他接菌及不接菌处理。这些结果表明,HZ76菌株能与刺槐高效结瘤共生,混接RHM处理可能通过某种互作机制进一步发挥作用,也可能是菌株R.radiobacter HZ6对刺槐幼苗有促生作用,联合M.lotiHZ76的共生固氮效果,提高刺槐幼苗的抗逆性,进一步促进植物生长发育。
【图文】：

图 1-1 植物-微生物共生体系对植物生理变化影响-1 Effects of plant-microbial symbiosis system on plant physiolog菌共生体系在修复重金属污染土壤中的作用及

株 BOX 指纹图谱分型（M 为 200 bp DNA Marker，R、E、M 为单菌落图谱分型） profiles types of rhizobium（M was 200 bp DNA Marker, R, E and M express the profilestypes of single rhizobium）选择
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X53;S792.27

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本文编号：2704008