高_低累积DEHP水稻品种的根际微生物群落及根系吸收DEHP差异研究

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1、暨南大学硕士学位论文题名（中英对照）：高/低累积DEHP水稻品种的根际微生物群落及根系吸收DEHP差异研究Differencesinrhizosphericmicrobialcommunitybetweenricecultivarswithhigh/low-DEHPaccumulationandtheuptakeofDEHPbytheirroots作者姓名：陈雪雪指导教师姓名及学位、职称：蔡全英博士教授学科、专业名称：工学、环境科学学位类型：学术学位论文提交日期：2018年5月论文答辩日期：2018年6月答辩委员会主席：论文评阅人：学位授予单位和日期：暨南大学硕士学位论文

2、摘要因为工农业生产与生活使用邻苯二甲酸酯（Phthalicacidesters，PAEs），特别是地膜覆盖与塑料大棚的广泛应用，农业土壤已普遍受PAEs污染，而土壤中PAEs会被植物吸收累积，影响农产品安全。目前，国内外对植物吸收累积PAEs的种间和种内差异及影响因素进行了一定的研究，但关于水稻（OryzasativaL.）品种的累积差异机理及其影响因素却鲜见报道。本研究以早期筛选获取的高/低累积PAEs的水稻品种即培杂泰丰与丰优丝苗为实验材料进行根箱培养实验，对比研究两种水稻在不同浓度（0、20、100mg/kg）的邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）污染胁迫下吸

3、收累积DEHP的差异和抗氧化酶系统的响应，并且通过高通量测序技术，研究两种水稻不同根际微域的微生物群落结构差异。此外，通过营养液培养实验研究水稻根系吸收PAEs动力学特征及其影响因素，为初步阐明高/低累积PAEs的水稻品种累积差异机理，选育低累积水稻品种和保障农产品质量安全提供科学依据。主要的研究结果如下：（1）低浓度DEHP胁迫能激活两种水稻体内超氧化物歧化酶活性，但高浓度则降低根系的过氧化氢酶和过氧化物酶活性。两种水稻地上部的多酚氧化酶活性随DEHP浓度增加而升高。高累积水稻比低累积水稻对DEHP胁迫表现出更高的耐受性。两个品种水稻根系对DEHP累积能力比地上部更强。

4、两个DEHP浓度处理的水稻根际微域DEHP消减的总体趋势为近根际区＞根生长室＞非根际区。培杂泰丰根际土壤中DEHP消减率比丰优丝苗的显著高。（2）高通量测序表明，两种水稻的不同根际微域的细菌和真菌的多样性及群落结构存在显著差异。一些根际隔层的DEHP消减率与微生物群落多样性和一些具体的DEHP降解菌属如细菌属的不动杆菌属（Acinetobacter）、假单胞菌属（Pseudomonas）和芽孢杆菌属（Bacillus）；真菌属的Purpureocillium的相对丰度呈正相关的关系，尤其是培杂泰丰的近根际区。在低、高DEHP浓度下，与真菌属Purpureocillium相

5、比，不动杆菌属、假单胞菌属和芽孢杆菌属这3种细菌属总的相对丰度较高，而且培杂泰丰的根际土壤中的不动杆菌属、假单胞菌属和芽孢杆菌属的相对丰度普遍高于丰优丝苗的。微生物群落的变化，特别是I暨南大学硕士学位论文DEHP降解菌属丰度差异，可能在两种水稻根际土壤的DEHP消减差异中起着重要的作用。（3）采用营养液培养实验研究两种水稻根系吸收PAE（sDEP、DBP、DEHP）动力学特征差异表明，两种水稻根系PAEs吸收量随时间的延长而增加，整个吸收过程可分为快速和慢速2个阶段。培杂泰丰根系PAEs吸收能力与吸收速率常数k均大于丰优丝苗。水稻根系PAEs吸收速率与PAEs浓度之间的关

6、系符合米氏方程，培杂泰丰根系的米氏常数（Km）比丰优丝苗的低，即培杂泰丰根系载体对PAEs的亲和力比丰优丝苗的大。这可能是两个品种水稻吸收累积PAEs差异的原因之一。关键词：水稻；邻苯二甲酸酯；根际土壤；微生物群落；吸收动力学。II暨南大学硕士学位论文AbstractDuetothewidelyuseofphthalicacidesters(PAEs)inindustrialandagriculturalproductionanddailyliving,especiallytheplasticfilmmulchingandplasticgreenhouses,agricu

7、lturalsoilhasbeengenerallypollutedbyPAEs.PlantscantakeupandaccumulatePAEsfromsoil,whichaffectsthesafetyofagriculturalproducts.Atpresent,theinterspecificandintraspecificdifferencesandinfluencingfactorsofplantuptakeandaccumulationofPAEshavebeenstudiedathomeandabroad,b