芘高效降解内生菌的筛选与鉴定
本文采用富集培养法，从受PAHs长期污染的地区采集植物，从其体内分离筛选出3株芘降解内生细菌，它们能以芘为唯一碳源和能源进行生长，经观察其形态特征及16S rRNA序列同源性分析，将菌株初步鉴定为伯克氏菌属、根瘤菌属和噬几丁质菌属。并研究了这三株内生细菌对芘的降解能力及加入不同碳源对其降解芘效率的影响。这三株菌株能以芘为唯一碳源生长，设置转速150 r·min-1，温度30 ℃，在此条件下摇床培养10 d后，对芘的降解率分别为26.30%、27.18%、18.73%。它们均有较强的环境适应能力。结果表明，外加碳源能够增强内生菌对芘的降解效率。
目录
摘要 1
关键字 1
Abstract 1
Key words 1
引言 1
1 材料与方法 2
1．1 实验材料 2
1．1．1 生物材料 2
1．1．2 化学试剂 2
1．1．3 培养基 2
1．2 分离筛选具有降解芘功能的内生细菌 3
1．2．1 植物样品采集 3
1．2．2 筛选方法 3
1．3 菌株鉴定 3
1．3．1 菌株16S rRNA序列同源性分析测定 3
1．3．2 菌株系统发育树 3
1．4 芘降解能力试验 3
1．5 外加碳源对芘的降解效率的影响 4
1．6 内生菌定殖预实验 4
1．6．1 芘污染Hoagland营养液的配置 4
1．6．2 内生菌定殖小麦方法 4
1．6．3 小麦生长指标测定 4
1．6．4 植物体内内生细菌数量测定 4
1．6．5 植物内生细菌的种属鉴定 5
2 结果与分析 5
2．1 菌株的鉴定 5
2．1．1 菌株的形态特征 5
2．1．2 菌株16S rRNA序列同源性分析 5
2．2 菌株对芘的降解性能 7
2．3 外加碳源对菌株降解效率的影响 7
2．4 内生菌定殖对小麦 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
体内土著内生菌群的影响 9
2．4．1 定殖对小麦体内内生菌数量的影响 9
2．4．2 定殖对小麦体内内生菌种群结构的影响 9
3 结论 10
致谢 11
参考文献 11
References 11
图21 菌株PR1菌落形态图 5
图22 菌株PR2菌落形态图 5
图23 菌株PR3菌落形态图 5
图24 菌株PR1系统发育树 6
图25 菌株PR2系统发育树 6
图26 菌株PR3系统发育树 7
图27 菌株的降解性能 7
图28 小麦体内内生菌数量 9
表11 不同处理 4
表21 外加碳源对菌株降解效率的影响 8
表22 小麦体内内生菌的种群结构 10
芘高效降解内生菌的筛选与鉴定
引言
引言 土壤是人类赖以生存和发展的根本。目前，由于土壤有机污染，从而导致植物被污染的风险问题，已经成为全球的热议话题之一[1]。多环芳烃（Polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs）属于有机化合物，在自然条件下很难降解。它是由两个或两个以上苯环稠合在一起形成的，稠合方式是线形排列、弯接或簇聚[2，3]。多环芳烃是一种持久性有机污染物，它广泛存在于土壤环境中，具有致畸、致癌、致突变的“三致”效应。植物可以吸收积累多环芳烃，通过食物链的传递作用，严重危害到动物和人体的健康[4，5，6]。因此，如何规避植物体内PAHs污染风险，保障农业的健康、可持续发展成为研究者亟需解决的问题。芘是多环芳烃中四环污染物的典型代表。
植物内生细菌（Endophytic bacteria, EB）能够定殖于植物健康细胞或组织间隙内，而不会引起植物病害，并能够与宿主植物建立和谐的共生关系[7，8]。它们广泛存在于植物各类组织器官内部，具有丰富的多样性。研究者已经从各种污染区的不同种类植物根、茎、叶、花和果实等器官中分离筛选出大量的植物内生细菌[9，10，11]。
某些植物内生细菌能够促进植物生长，提高植物对有机污染物的耐受性，甚至降低植物对有机污染物的吸收和积累[12，13，14]。Ho等[15]分离筛选出1株功能内生细菌Achromobacter xylosoxidans F3B，该菌能够增加PAHs污染土壤中植物生物量，并提高植物对PAHs的抗性。Moore等[17]从杂交杨树中分离筛选出几种能够降解BTEX化合物（即苯系物，如甲苯、苯和芳香烃等）的植物内生细菌。
土壤环境中普遍存在许多污染物，PAHs 类化合物是其中非常具有代表性的一类有机污染物。有关植物内生细菌对植物吸收PAHs 的调控作用的实验性报道仍极少。近来,有研究者报道[15],内生细菌Achromobacter xylosoxidans F3B 可以促进多环芳烃污染土壤上植株的根部和生物量的增加,可以增强植株对多环芳烃污染的耐受性。最近,申请人所在实验室则从生长于石油污染土壤上的植物体内分离筛选出了具有菲、芘降解特性的内生细菌菌株7J2和12J1,并表征了其生物学特性;试验表明,该菌株对供试PAHs 有较好的降解性能、能在小麦体内定殖并促进小麦生长[16,17]。
本研究选择芘为目标污染物，从受到多环芳烃污染的场地采集植物，旨在从植物体内分离筛选高效芘降解细菌，探索其在外加碳源影响下对芘的降解能力，以期为利用芘降解内生细菌防治土壤污染提供菌种支持。
1 材料与方法
1．1 实验材料
1．1．1 生物材料
供试植株采自南京市江宁区扬子石化芳烃厂的排污口区。辨明植物品种。植株生长良好，采集后立即带回实验室进行内生细菌的分离筛选。
1．1．2 化学试剂
目录
摘要 1
关键字 1
Abstract 1
Key words 1
引言 1
1 材料与方法 2
1．1 实验材料 2
1．1．1 生物材料 2
1．1．2 化学试剂 2
1．1．3 培养基 2
1．2 分离筛选具有降解芘功能的内生细菌 3
1．2．1 植物样品采集 3
1．2．2 筛选方法 3
1．3 菌株鉴定 3
1．3．1 菌株16S rRNA序列同源性分析测定 3
1．3．2 菌株系统发育树 3
1．4 芘降解能力试验 3
1．5 外加碳源对芘的降解效率的影响 4
1．6 内生菌定殖预实验 4
1．6．1 芘污染Hoagland营养液的配置 4
1．6．2 内生菌定殖小麦方法 4
1．6．3 小麦生长指标测定 4
1．6．4 植物体内内生细菌数量测定 4
1．6．5 植物内生细菌的种属鉴定 5
2 结果与分析 5
2．1 菌株的鉴定 5
2．1．1 菌株的形态特征 5
2．1．2 菌株16S rRNA序列同源性分析 5
2．2 菌株对芘的降解性能 7
2．3 外加碳源对菌株降解效率的影响 7
2．4 内生菌定殖对小麦 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
体内土著内生菌群的影响 9
2．4．1 定殖对小麦体内内生菌数量的影响 9
2．4．2 定殖对小麦体内内生菌种群结构的影响 9
3 结论 10
致谢 11
参考文献 11
References 11
图21 菌株PR1菌落形态图 5
图22 菌株PR2菌落形态图 5
图23 菌株PR3菌落形态图 5
图24 菌株PR1系统发育树 6
图25 菌株PR2系统发育树 6
图26 菌株PR3系统发育树 7
图27 菌株的降解性能 7
图28 小麦体内内生菌数量 9
表11 不同处理 4
表21 外加碳源对菌株降解效率的影响 8
表22 小麦体内内生菌的种群结构 10
芘高效降解内生菌的筛选与鉴定
引言
引言 土壤是人类赖以生存和发展的根本。目前，由于土壤有机污染，从而导致植物被污染的风险问题，已经成为全球的热议话题之一[1]。多环芳烃（Polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs）属于有机化合物，在自然条件下很难降解。它是由两个或两个以上苯环稠合在一起形成的，稠合方式是线形排列、弯接或簇聚[2，3]。多环芳烃是一种持久性有机污染物，它广泛存在于土壤环境中，具有致畸、致癌、致突变的“三致”效应。植物可以吸收积累多环芳烃，通过食物链的传递作用，严重危害到动物和人体的健康[4，5，6]。因此，如何规避植物体内PAHs污染风险，保障农业的健康、可持续发展成为研究者亟需解决的问题。芘是多环芳烃中四环污染物的典型代表。
植物内生细菌（Endophytic bacteria, EB）能够定殖于植物健康细胞或组织间隙内，而不会引起植物病害，并能够与宿主植物建立和谐的共生关系[7，8]。它们广泛存在于植物各类组织器官内部，具有丰富的多样性。研究者已经从各种污染区的不同种类植物根、茎、叶、花和果实等器官中分离筛选出大量的植物内生细菌[9，10，11]。
某些植物内生细菌能够促进植物生长，提高植物对有机污染物的耐受性，甚至降低植物对有机污染物的吸收和积累[12，13，14]。Ho等[15]分离筛选出1株功能内生细菌Achromobacter xylosoxidans F3B，该菌能够增加PAHs污染土壤中植物生物量，并提高植物对PAHs的抗性。Moore等[17]从杂交杨树中分离筛选出几种能够降解BTEX化合物（即苯系物，如甲苯、苯和芳香烃等）的植物内生细菌。
土壤环境中普遍存在许多污染物，PAHs 类化合物是其中非常具有代表性的一类有机污染物。有关植物内生细菌对植物吸收PAHs 的调控作用的实验性报道仍极少。近来,有研究者报道[15],内生细菌Achromobacter xylosoxidans F3B 可以促进多环芳烃污染土壤上植株的根部和生物量的增加,可以增强植株对多环芳烃污染的耐受性。最近,申请人所在实验室则从生长于石油污染土壤上的植物体内分离筛选出了具有菲、芘降解特性的内生细菌菌株7J2和12J1,并表征了其生物学特性;试验表明,该菌株对供试PAHs 有较好的降解性能、能在小麦体内定殖并促进小麦生长[16,17]。
本研究选择芘为目标污染物，从受到多环芳烃污染的场地采集植物，旨在从植物体内分离筛选高效芘降解细菌，探索其在外加碳源影响下对芘的降解能力，以期为利用芘降解内生细菌防治土壤污染提供菌种支持。
1 材料与方法
1．1 实验材料
1．1．1 生物材料
供试植株采自南京市江宁区扬子石化芳烃厂的排污口区。辨明植物品种。植株生长良好，采集后立即带回实验室进行内生细菌的分离筛选。
1．1．2 化学试剂
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