耐镉阿氏芽孢杆菌缓解水稻受镉胁迫的研究
2021-03-15范美玉黎妮贾雨田张超王伟平杨志伟
范美玉,黎妮,贾雨田,张超,王伟平*,杨志伟*
(1.首都师范大学生命科学学院,北京100048;2.湖南杂交水稻研究中心,杂交水稻国家重点实验室,长沙410125)
镉是生物毒性最强的重金属之一,据2014年原环境保护部和原国土资源部《全国土壤污染状况调查公报》显示,我国耕地点位超标率为19.4%,主要污染物为镉、镍、砷、铜、汞、滴滴涕和多环芳烃等。其中,镉是我国农田最为主要的重金属污染元素之一,其点位超标率高达7.0%,位于八大超标重金属元素之首[1]。水稻是一种易于富集镉的重要粮食作物,镉米是人类通过饮食摄入镉的主要来源[2]。因此,控制稻米镉积累是保证粮食安全生产的重要研究方向。
目前,针对重金属污染稻田的微生物修复技术主要包括3个方面:微生物原位钝化、微生物−植物联合修复[3−4]以及微生物与土壤调理剂(固定剂)联合修复[5]。其中,微生物原位钝化是指微生物自身以单菌或混合菌剂的方式,通过沉淀、吸附、吸收、转化等方式对土壤中的重金属进行固定或清除,以达到净化环境的目的[6]。
有研究报道,细菌原位钝化技术可以促进水稻的生长、降低重金属在籽粒中的积累,涉及到芽孢杆菌属(Bacillus)[7−8]、新根瘤菌属(Neorhizobium)[8]、戴尔福特菌属(Delftia)[9−10]、假单胞菌属(Pseudomonas)[10]、贪铜菌属(Cupriavidus)[11−12]、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)[10]等属的菌株,以及商业化菌剂EM[7]和微生物菌剂CJY[13]等。例如耐重金属巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)H3和新根瘤菌(Neorhizobium huautlense)T1−17可以使根际土壤pH升高,并利用细胞壁上的阴离子基团与镉结合,从而降低了根际土壤的可交换性镉含量。……
