菲降解细菌phe15在三叶草根表和体内的定殖和分布对植物吸收积累菲的影响
明确多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)污染下功能菌在植物根表和体内的定殖对植物吸收积累PAHs的影响，有利于保障农产品安全。本研究以菲为供试PAH，利用灌根和浸种的定殖方式，通过土壤盆栽实验研究接种菲降解细菌Phe15对三叶草体内菲含量变化的影响，探讨菌株Phe15的定殖及分布对其吸收菲的影响。结果表明，菌株Phe15可以定殖到三叶草的根表及茎叶内，且更倾向于定殖在根表。Phe15的定殖能够显著降低三叶草根和茎叶的菲含量，减少植物对菲的富集和积累，并降低了菲在植物体内的传输能力，有利于植物的生长。同时，菌株的定殖能够降低土壤中菲的残留量，为治理PAHs土壤污染提供新思路。比较灌根和浸种两种定殖方式，发现灌根更容易使菌株Phe15定殖在三叶草根表和体内，且对土壤中菲的去除率更高。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法2
1.1 试验材料2
1.2 试验方法3
1.2.1 菌株Phe15在植物组织的定殖 3
1.2.2 菌株Phe15定殖数量的测定3
1.2.3植物样品生物量的测定3
1.2.4 植物样品菲含量的测定3
1.2.5 土壤样品菲含量的测定3
1.3 数据处理3
2 结果与分析3
2.1 菌株Phe15定殖的细菌数量 3
2.2菌株Phe15定殖对植物生物量的影响 4
2.3 菌株Phe15定殖对植物吸收积累菲的影响 5
2.4 菌株Phe15定殖对污染土样菲降解的影响 6
3 讨论 7
4 结论7
致谢 8
参考文献8
图1 不同处理条件下土壤中菲的残留量6
表1 接种后30天菌株Phe15定殖的细菌数量4
表2 不同定殖方式下三叶草的根和茎叶生物量4
表3 三叶草体内的菲浓度与积累量5
表4 三叶草的植物富集系数和传输系数 5
菲降解细菌Ph *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
e15在三叶草根表和体内的定殖和分布
对植物吸收积累菲的影响
引言
多环芳烃是一类由两个及以上的苯环稠和而成的疏水性有机污染物。由于其具有潜在的致癌、致畸、致突变性，以及难以降解、毒性极强等特性而被人类广泛关注[1,2]。土壤是多环芳烃污染的主要储存库，有关研究表明，环境中超过90%的多环芳烃存在于土壤的表层[3,4]。由于城市工业区的不断发展，我国农业用土受到的多环芳烃污染愈加严重，多环芳烃检测已经成为农产品检测的重要指标之一[5]。生长在多环芳烃污染土壤的植物可以通过吸收积累而使多环芳烃侵入植物组织[6]，进而通过食物链富集到生物甚至人类的体内，严重危害人类的健康，破坏生态环境的平衡[7]。人体中的多环芳烃主要来源于饮食，其中食用谷物和蔬菜是最重要的因素之一[8]。为此，如何降低植物对多环芳烃的吸收积累已经成为当前的热点研究之一。与其他方法相比，利用微生物降解多环芳烃没有二次污染，且成本较低，因此受到了国内外学者的广泛关注[9]。
国内外已经有不少学者研究了植物对PAHs的吸收积累作用。Jiao等[10]通过研究发现，与地上部分相比，水稻的根部更容易吸收土壤中的多环芳烃，且超过60%的多环芳烃能够在侧根和节根处积累。这与凌婉婷等[11]的研究结果相似：由于多环芳烃的疏水性，植物体可以吸收积累土壤中的多环芳烃，且植物对PAHs的吸收富集作用主要集中在根部，而地上部分对PAHs的吸收富集能力相对较弱。研究结果表明，植物对多环芳烃的吸收积累作用分成两步：首先根表将扩散在其周围的多环芳烃吸附到表面上，其次由根系吸收并逐渐积累到植物体内[12]。
同时，功能细菌在植物根表或体内的定殖对植物吸收积累PAHs的影响也广泛地受到关注。Chen等[13]筛选的能在小麦体内良好定殖的菲降解菌株，在一定条件下使得菲的降解率达到99.81%。Liu等[14]通过研究表明，菲降解内生细菌Pn2可以定殖到黑麦草的根表及茎叶组织中，且在水培条件下，Pn2使其根表及茎叶组织的菲浓度分别降低了54%和57%。
现有关于根际菲降解细菌的研究，大多数是关于菌株筛选及特性的研究[15]，而涉及到菌株定殖及其对植物吸收多环芳烃影响的研究较少。菲（Phenanthrene）是一种含有三个苯环的典型稠环芳烃，是尾气排放的重要成分之一，由于其致癌性和易被植物吸收积累而受到广泛的关注[5,11,16]。本课题以菲为供试多环芳烃，利用灌根和浸种两种定殖方式，研究了接种菌株Phe15的30天后，三叶草体内菲含量的变化，探讨了菲降解细菌Phe15在三叶草根表和体内的定殖及分布对其吸收积累菲的影响，以便为减轻植物及土壤多环芳烃污染提供微生物技术，试图通过调控植物对有机污染的吸收作用，保障农产品质量安全，促进人类健康和生态平衡。
1 材料与方法
1．1 试验材料
菲购自于德国Fluka公司，分子量为178.23g/mol，纯水中的溶解度为1.18 mg/L（25 ℃），辛醇水分配系数（Log Kow）为4.46，纯度 ≥98%。甲醇为色谱纯；丙酮、无水硫酸钠、二氯甲烷、正己烷、层析用硅胶（200300目）均为分析纯。选用菲降解细菌Phe15作为供试菌株；选用三叶草作为供试植物；采集南京某郊区农田表层土壤（020cm）作为供试土壤，土壤类型为黄棕壤，其PH值为6.02，有机质含量为14.3g/kg，采集后风干、过10目筛以备用。
LB培养基：酵母提取粉5.0g，蛋白胨10.0g，NaCl 10.0g，蒸馏水1000 mL ，调节pH 值7.0。置于121℃高压蒸汽灭菌20 分钟。
无机盐培养基（MSM）：(NH4)2SO4 1.50g，K2HPO43H2O 1.91g ，KH2PO4 0.50g ，NaCl 0.50g，MgSO47H2O 0.20g，微量元素溶液2mL，调节pH值7.0。其中微量元素溶液为： CoCl2 6H2O 0.1g/L， MnCl24H2O 0.425g/L，ZnCl2 0.05g/L， NiCl26H2O 0.01g/L， CuSO45H2O 0.015g/L，Na2MoO42H2O 0.01g/L ，Na2SeO42H2O 0.01g/L。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法2
1.1 试验材料2
1.2 试验方法3
1.2.1 菌株Phe15在植物组织的定殖 3
1.2.2 菌株Phe15定殖数量的测定3
1.2.3植物样品生物量的测定3
1.2.4 植物样品菲含量的测定3
1.2.5 土壤样品菲含量的测定3
1.3 数据处理3
2 结果与分析3
2.1 菌株Phe15定殖的细菌数量 3
2.2菌株Phe15定殖对植物生物量的影响 4
2.3 菌株Phe15定殖对植物吸收积累菲的影响 5
2.4 菌株Phe15定殖对污染土样菲降解的影响 6
3 讨论 7
4 结论7
致谢 8
参考文献8
图1 不同处理条件下土壤中菲的残留量6
表1 接种后30天菌株Phe15定殖的细菌数量4
表2 不同定殖方式下三叶草的根和茎叶生物量4
表3 三叶草体内的菲浓度与积累量5
表4 三叶草的植物富集系数和传输系数 5
菲降解细菌Ph *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
e15在三叶草根表和体内的定殖和分布
对植物吸收积累菲的影响
引言
多环芳烃是一类由两个及以上的苯环稠和而成的疏水性有机污染物。由于其具有潜在的致癌、致畸、致突变性，以及难以降解、毒性极强等特性而被人类广泛关注[1,2]。土壤是多环芳烃污染的主要储存库，有关研究表明，环境中超过90%的多环芳烃存在于土壤的表层[3,4]。由于城市工业区的不断发展，我国农业用土受到的多环芳烃污染愈加严重，多环芳烃检测已经成为农产品检测的重要指标之一[5]。生长在多环芳烃污染土壤的植物可以通过吸收积累而使多环芳烃侵入植物组织[6]，进而通过食物链富集到生物甚至人类的体内，严重危害人类的健康，破坏生态环境的平衡[7]。人体中的多环芳烃主要来源于饮食，其中食用谷物和蔬菜是最重要的因素之一[8]。为此，如何降低植物对多环芳烃的吸收积累已经成为当前的热点研究之一。与其他方法相比，利用微生物降解多环芳烃没有二次污染，且成本较低，因此受到了国内外学者的广泛关注[9]。
国内外已经有不少学者研究了植物对PAHs的吸收积累作用。Jiao等[10]通过研究发现，与地上部分相比，水稻的根部更容易吸收土壤中的多环芳烃，且超过60%的多环芳烃能够在侧根和节根处积累。这与凌婉婷等[11]的研究结果相似：由于多环芳烃的疏水性，植物体可以吸收积累土壤中的多环芳烃，且植物对PAHs的吸收富集作用主要集中在根部，而地上部分对PAHs的吸收富集能力相对较弱。研究结果表明，植物对多环芳烃的吸收积累作用分成两步：首先根表将扩散在其周围的多环芳烃吸附到表面上，其次由根系吸收并逐渐积累到植物体内[12]。
同时，功能细菌在植物根表或体内的定殖对植物吸收积累PAHs的影响也广泛地受到关注。Chen等[13]筛选的能在小麦体内良好定殖的菲降解菌株，在一定条件下使得菲的降解率达到99.81%。Liu等[14]通过研究表明，菲降解内生细菌Pn2可以定殖到黑麦草的根表及茎叶组织中，且在水培条件下，Pn2使其根表及茎叶组织的菲浓度分别降低了54%和57%。
现有关于根际菲降解细菌的研究，大多数是关于菌株筛选及特性的研究[15]，而涉及到菌株定殖及其对植物吸收多环芳烃影响的研究较少。菲（Phenanthrene）是一种含有三个苯环的典型稠环芳烃，是尾气排放的重要成分之一，由于其致癌性和易被植物吸收积累而受到广泛的关注[5,11,16]。本课题以菲为供试多环芳烃，利用灌根和浸种两种定殖方式，研究了接种菌株Phe15的30天后，三叶草体内菲含量的变化，探讨了菲降解细菌Phe15在三叶草根表和体内的定殖及分布对其吸收积累菲的影响，以便为减轻植物及土壤多环芳烃污染提供微生物技术，试图通过调控植物对有机污染的吸收作用，保障农产品质量安全，促进人类健康和生态平衡。
1 材料与方法
1．1 试验材料
菲购自于德国Fluka公司，分子量为178.23g/mol，纯水中的溶解度为1.18 mg/L（25 ℃），辛醇水分配系数（Log Kow）为4.46，纯度 ≥98%。甲醇为色谱纯；丙酮、无水硫酸钠、二氯甲烷、正己烷、层析用硅胶（200300目）均为分析纯。选用菲降解细菌Phe15作为供试菌株；选用三叶草作为供试植物；采集南京某郊区农田表层土壤（020cm）作为供试土壤，土壤类型为黄棕壤，其PH值为6.02，有机质含量为14.3g/kg，采集后风干、过10目筛以备用。
LB培养基：酵母提取粉5.0g，蛋白胨10.0g，NaCl 10.0g，蒸馏水1000 mL ，调节pH 值7.0。置于121℃高压蒸汽灭菌20 分钟。
无机盐培养基（MSM）：(NH4)2SO4 1.50g，K2HPO43H2O 1.91g ，KH2PO4 0.50g ，NaCl 0.50g，MgSO47H2O 0.20g，微量元素溶液2mL，调节pH值7.0。其中微量元素溶液为： CoCl2 6H2O 0.1g/L， MnCl24H2O 0.425g/L，ZnCl2 0.05g/L， NiCl26H2O 0.01g/L， CuSO45H2O 0.015g/L，Na2MoO42H2O 0.01g/L ，Na2SeO42H2O 0.01g/L。
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