木霉菌及其remi突变株与油菜联合吸附镉污染土壤研究

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1、木霉菌及其REMI突变株与油菜联合吸附镉污染土壤研究摘要研究从木霉菌及其REMI（限制性内切酶介导的基因整合）突变株中,筛选对重金属镉具有较高耐受性和吸附能力的菌株，将其处理汕菜品种沪汕20,分析油菜与木霉菌联合吸收土壤中镉的效应。测量在镉胁迫条件下，不同木霉菌株与沪油20组合在株高、干重、相对生物量及镉净化率的变化。结果表明：在没有镉处理土壤条件下，野生菌T23可明显促进沪油20的生长，而在土壤有镉的胁迫条件下，突变株P6、H6可明显提高沪油20对土壤镉的净化率。关键词木霉菌；REMI突变株；油菜；镉污染木霉菌（Trichoderm

2、a）不仅是一类重耍的植物病害生防真菌，同时还是降解和转化坏境污染物，如氤化物、酚类物质、DDT以及重金属等的坏境微生物[1,2]o油菜（oilseedrape）是我国的主要农作物之一，其中甘蓝型油菜在我国南方地区广泛种植，已有研究表明：廿蓝型油菜也具有修复镉污染土壤的能力。然而无论是单一的木霉菌，还是单一的油菜吸收重金属的能力均有一定的局限性。因此，研究木霉菌与汕菜的联合作用，以提高其从土壤中吸收重金属的效率具有重要意义。以往少数报道是利用野生木霉与油菜互作提高吸收重金属的效率，尚无研究利用木霉菌突变株与油菜的联合作用，而木霉菌突变株

3、可为今后扩大与油菜亲和互作的改良和高效筛选提供可能[3-5]o本研究从前期工作构建的REMI（限制性内切酶介导的基因整合）突变株中筛选出口身对錮耐受或吸附能力强的菌株，与沪汕20联合作用，同吋以野生木霉菌与汕菜互作为对照，检测在木霉菌突变株互作条件下沪油20的株高、干重、相对生物量及净化率的变化，进而筛选出木霉一油菜联合作用吸附重金屈污染的最优组合，为植物一微生物共同作用修复农田重金属污染土壤机理及其应用技术奠定基础[6]。1材料与方法1.1试验材料1」」供试作物。沪油20（由上海市农业科学院作物育种栽培研究所提供）。L1.2供试菌株

4、。利用限制性内切酶介导的基因整合技术（restrictiveenzymemediatedintegration）从T.harzianum,T.atrovirideT.koning创制的200余个突变菌株经过筛选得到耐受和吸附重金屈镉效果较好的5个菌株：T23（T.atroviride野生株）、T30（T.koning野生株）、P6（T.atrovirideT23的突变株）、H6（T.atrovirideT23的突变株）、J7（T.atro-virideT23的突变株）。L1.3供试土壤。栽培土壤取自上海交通大学七宝校区实验农场，釆土深

5、度为0〜20cm,将土风干，过8目筛，使用前加入有机肥（土壤：有机肥=3:1）,充分混匀备用，土壤基木理化性质见表1。1.2试验方法1.2.1催芽与播种。将不同品种的油菜种子置入铺有湿润滤纸的培养皿中，每皿50粒，于28°C黑暗条件下催芽2〜3d。供试土壤（过8口筛）与CdSO4•8H2O溶液混合均匀，配制成镉含量分别为50mg/kg.100mg/kg的重金屈土壤。重金屈处理土壤播种前在室温卜•稳定1周。每盆装土400g,每个处理3次重复。将玉米砂培养基上培养7d的野生木霉菌及英突变体与处理土壤按1：20（w/w）混匀，播

6、种油菜，在人工气候室培养。待油菜出苗后，每盆留苗6株，生长过程屮用自来水浇灌。油菜出苗后20d取样进行生长性状和吸收镉量的分析。1.2.2油菜植株组织内镉含量分析。分别取地上部（茎和叶片）和地下部（根系）组织，用去离子水清洗后在105°C杀青0.5ho然后在80°C下烘干至,叵事。烘干样詁用HNO3-HC1O4消化,ICP-AES（美国Varian710ES）测定法测定镉含量。计算各处理的地上部干重、相对生物量和土壤净化率。相对生物量是指在Omg/kg>50mg/kg^100mg/kg含镉土壤条件下，用木霉菌处理的植株干重分别占未用木

7、霉菌处理土壤油菜干重的百分比；净化率（％）=（植物地上部吸收某种重金属的量/土壤中此种重金属总量）xlOOo1.3数据分析数据用DPS软件进行LSD统计检验,5%水平下检验各处理平均值Z间的差异显著性［7,8］o2结杲与分析富集植物对重金屈的耐受能力是有效吸附或转化环境中重金屈的重要両提，而植物在重金屈胁迫条件下的生长能力则是反映植物耐受能力的重要标志。所以在植物修复土壤过程中，植物体的生物量，特别是植株干重、植株株高是判断植物修复潜力的重要依据［9］。由图1可知，不同木霉菌及其突变体对不同土壤镉含量下油菜的生长冇不同的影响。在未用镉

8、处理的土壤中，T30、J7干重略有降低，T23、H6、P6均表现出促进油菜生长的作用，其中T23、P6促进生长最为明显,沪油20干重由1.34g分别增加到1.59g和1.49g,植株干重分别增加了18.66%和11.19