發(fā)布時間：2019-03-07 16:03

【摘要】：隨著社會經(jīng)濟與工業(yè)生產(chǎn)的飛速發(fā)展,土壤重金屬污染問題日趨嚴重,嚴重威脅人類健康和社會可持續(xù)發(fā)展。生物修復(fù)作為重金屬污染修復(fù)的有效手段正越來越受到重視,微生物以其獨特的生理特性已被廣泛地應(yīng)用于生物修復(fù)領(lǐng)域。本研究利用Hg~(2+)選擇性培養(yǎng)基,從土壤中分離、篩選獲得耐受性較強的真菌,并通過形態(tài)特征及分子生物學(xué)技術(shù)進行菌種鑒定,對其培養(yǎng)條件、重金屬耐受性和吸附性、病原菌拮抗作用及植物促生進行分析和研究,為其在重金屬污染土壤修復(fù)中應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。耐Hg~(2+)真菌的篩選:在馬鈴薯葡萄糖液體培養(yǎng)基中進行富集培養(yǎng)、在含Hg~(2+)平板涂布初篩、劃線純化及高濃度Hg~(2+)傳代培養(yǎng)復(fù)篩;菌株的分類鑒定采用傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)鑒定與現(xiàn)代分子生物學(xué)ITSr DNA測序相結(jié)合的方法;在菌株生長條件的研究中,利用菌絲干重法評價真菌的生長狀況,采用單一因子變量確定菌株最適生長條件;在重金屬特征方面,真菌的重金屬耐受性效果由重金屬離子對菌株的生長抑制率和半致死濃度(EC50)兩個指標進行評價。真菌重金屬的吸附性通過制備菌絲球,添加到已知濃度的重金屬離子溶液中,對菌株重金屬的吸附效率和吸附量進行測定,并對吸附過程進行函數(shù)擬合,分析其重金屬吸附特征;在林木病原菌的拮抗試驗中,利用平板對峙法研究綠色木霉和草酸青霉對栗疫病菌(Cryphonectria parasitic)、膠孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)、腐皮鐮孢(Neocosmospora rubicola Fusariumsolani)、尖孢鐮刀菌(Fusarium Oxysporum)的拮抗作用,對其拮抗系數(shù)進行評價;最后利用水培法,研究在重金屬脅迫下,通過綠色木霉發(fā)酵液、草酸青霉發(fā)酵液和生化黃腐酸稀釋液浸種處理的小麥種子,與對照相比在發(fā)芽率、葉長、根長方面的變化,來評價菌株對重金屬脅迫下的植物的促生作用。在Hg~(2+)濃度為300mg/L的PDA平板中分離得到六株真菌,編號為lys2015f1-lys2015f6,鑒定結(jié)果分別為綠色木霉(Trichoderma virens)、鐮狀支頂孢菌(Acremonium falciforme)、狗尾草旋孢腔菌(Cochliobolus setariae)、藤倉赤霉(Gibberella fujikuroi)、草酸青霉(Penicillium oxalicum)和黃曲霉(Aspergillus flavus);選擇其中兩株生物安全性較高、植物促生作用較強,同時具有多種功能的綠色木霉和草酸青霉菌株,進行深入研究,確定其培養(yǎng)條件為:馬鈴薯葡萄糖液體培養(yǎng)基靜置培養(yǎng),最佳培養(yǎng)溫度為28℃,最佳pH為7,最佳培養(yǎng)時間為96h。重金屬耐受性測試結(jié)果顯示綠色木霉對四種重金屬的耐受性能力排序為Zn~(2+)Cu~(2+)Pb~(2+)Hg~(2+),綠色木霉對四種重金屬的耐受性排序為Pb~(2+)Hg~(2+)Zn~(2+)Cu~(2+)。重金屬Hg~(2+)、Zn~(2+)、Cu~(2+)、Pb~(2+)對綠色木霉的EC50值分別是158.07、464.02、229.33、209.59mg/L,草酸青霉的EC50值分別是580.47、572.88、231.85、2284.01mg/L。吸附試驗結(jié)果顯示綠色木霉對Hg~(2+)、Zn~(2+)、Cu~(2+)、Pb~(2+)的最大吸附率分別是36.01%、18.98%、20.32%、36.38%,草酸青霉對Hg~(2+)、Zn~(2+)、Cu~(2+)、Pb~(2+)的最大吸附率分別是43.32%、22.51%、30.71%、69.16%。兩株菌株最大吸附率順序一致,均為Pb~(2+)Hg~(2+)Cu~(2+)Zn~(2+)。通過函數(shù)擬合結(jié)果顯示,吸附過程更加適合準二級吸附動力學(xué)模型。在拮抗試驗中,綠色木霉對栗疫病菌、膠孢炭疽菌、腐皮鐮孢菌、尖孢鐮刀菌的抑制率分別達到100.00%、35.96%、37.40%、34.64%。草酸青霉對栗疫病菌、膠孢炭疽菌、腐皮鐮孢菌、尖孢鐮刀菌的抑制率分別達為100.00%、73.68%、63.41%、60.78%。兩真菌對栗疫病菌的拮抗系數(shù)達到I級,其余病原菌的拮抗系數(shù)達到II級。在對小麥的促生作用方面,在重金屬脅迫下,生化黃腐酸浸種處理對小麥的促進作用效果最好,有效組數(shù)17組,草酸青霉13組,綠色木霉5組。在重金屬方面,對Zn~(2+)、Hg~(2+)脅迫下小麥的促生效果作用效果最好,有效組數(shù)為11和10組;對Cu~(2+)和Pb~(2+)脅迫下小麥的促生效果次之,有效組數(shù)均為7組。綠色木霉和草酸青霉可大規(guī)模人工培養(yǎng),對病原菌具有較好的拮抗作用,具有較高的重金屬耐受性和吸附性,可降低重金屬對植物生長的影響,對植物起到促生作用。綜上所述,兩菌株在重金屬污染土壤修復(fù)中具有較大的應(yīng)用潛力。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國林業(yè)科學(xué)研究院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X53;X172

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本文編號：2436253