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工作動態(tài)

武漢植物園在植物-微生物聯(lián)合修復(fù)鎘污染土壤研究中取得進展

發(fā)表日期:2021-08-02來源:武漢植物園放大 縮小

  如何有效的治理鎘污染土壤,修復(fù)生態(tài)環(huán)境,是人類高度關(guān)注的環(huán)境問題之一。植物-微生物聯(lián)合修復(fù)充分發(fā)揮了植物修復(fù)和微生物修復(fù)各自優(yōu)勢、彌補不足,提高了土壤重金屬污染的修復(fù)效率,在治理重金屬污染土壤方面具有廣闊的應(yīng)用前景。但目前用于聯(lián)合修復(fù)的植物存在適應(yīng)性差、生物量小,微生物也存在適應(yīng)性差、宿主專一性、無法大規(guī)模純培養(yǎng)等問題。狗牙根(Cynodon dactylon),禾本科狗牙根屬多年生草本植物,廣泛用作草坪草和牧草,其發(fā)達(dá)的地下莖和根系,能夠形成致密的地表覆蓋,有效減少因雨水沖刷造成的污染物的流失和擴散。此外,狗牙根作為草坪植物,不進入食物鏈,用其修復(fù)污染土壤不會通過食物鏈來危害人類健康。因此,利用狗牙根修復(fù)鎘污染土壤,可以兼具修復(fù)治理和美化環(huán)境的雙重功效。 

  武漢植物園草坪草與牧草分子育種學(xué)科組科研人員通過對湖南株洲清水塘工業(yè)區(qū)鎘污染土壤微生物多樣性進行研究,發(fā)現(xiàn)長期鎘污染顯著降低了土壤細(xì)菌和真菌的群落多樣性及生物量,但微生物群落結(jié)構(gòu)影響并不大。長期鎘污染還會導(dǎo)致Pseudonocardiaceae、AD3Latescibacteria等特定微生物群落的出現(xiàn)。進一步對鎘污染土壤中耐鎘微生物進行篩選,獲得一株可以耐300mg/L鎘濃度的真菌ZZ-2。通過外源添加試驗發(fā)現(xiàn),ZZ-2可顯著提高狗牙根耐鎘能力,但同時也能增強狗牙根對鎘的向上轉(zhuǎn)運能力。表明ZZ-2在鎘污染土壤修復(fù)中應(yīng)用潛力巨大。16s rRNA序列分析結(jié)果表明,ZZ-2為微紫青霉(Penicillium janthinellum),ZZ-2可通過分泌激素(IAA)和菌絲吸附鎘降低其對狗牙根的毒害。研究結(jié)果為植物-微生物聯(lián)合修復(fù)鎘污染土壤提供材料和理論依據(jù)。 

  相關(guān)成果以“Identification of Cd-resistant microorganisms from heavy metal-contaminated soil and its potential in promoting the growth and Cd accumulation of bermudagrass”為題發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Environmental Research上(論文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0013935121010240?dgcid=author)。武漢植物園草坪草與牧草分子育種學(xué)科組謝燕博士和聯(lián)培碩士生卜和申為論文共同第一作者,陳良研究員和湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)胡龍興教授為論文通訊作者。該論文得到了國家自然科學(xué)基金和中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進會的資助。 

    

圖文摘要 

    

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