论文部分内容阅读
土壤重金属污染日益严重,污染土壤修复成为全球研究热点。在目前所有土壤重金属修复方法中,植物-微生物联合修复因其原位、高效、低成本而受备受关注。前期研究中,我们从重金属超累积植物小花南芥(Arabis alpina)种子分离获得一株重金属耐受内生真菌FXZ2(黑附球菌,Epicoccum nigrum),该菌株能够显著促进小花南芥的生长,影响其重金属富集能力。因此,本研究以烟草和玉米为研究对象,探索内生真菌FXZ2对云南2种重要经济作物生长及重金属富集能力的影响,从而为FXZ2的应用、以及内生菌与植物互作机制的探索提供借鉴。本研究的主要结果如下:1.在复合重金属胁迫下,接种菌株FXZ2明显抑制了烟草的生长,实验组烟草的株高、鲜重和干重都明显低于对照组,分别下降了40.39%、80.17%、71.03%,然而其根长却略高于对照组,但差异并不显著。在接种菌株10天、15天、20天、25天和30天后,与对照组相比,实验组烟草叶片的叶绿素含量分别降低了11.6%、25.18%、39.34%、38.14%和43.66%。同时,随着培养时间的增加,实验组烟草叶片叶绿素含量总体呈下降趋势,而对照组却没有明显的变化规律。2.在不同浓度Cd胁迫下,接种菌株FXZ2并未对烟草的生长产生明显的影响,实验组烟草在土壤Cd浓度为0 mg/kg时的鲜重和15 mg/kg时的干重和鲜重明显低于对照组,在Cd浓度为15 mg/kg时的根长明显高于对照组,除此之外,其他各组数据均未发现明显的差异。同时,在各浓度Cd胁迫下,各时间点实验组与对照组的叶绿素含量并无明显差异。3.在复合重金属胁迫下,接种菌株FXZ2明显促进了玉米的生长、并显著影响了玉米各部位重金属的富集。实验组玉米的株高、根长、鲜重和干重都明显高于对照组,分别提高了14.03%、18.82%、60.69%和28.89%。玉米和土壤中重金属含量分析结果表明,实验组玉米的地上部分Zn和Cd的含量明显低于对照组,其含量分别降低了7.87%和8.11%,而Pb含量并无显著差异;两组玉米地下部分Pb和Cd的含量有显著差异,实验组玉米Cd的含量比对照组低4.55%,而Pb和Zn的含量却比对照组高17.57%和12.72%,但两组玉米中Zn的含量差异并不显著;实验组土壤Pb和Zn的含量明显低于对照组,分别降低了8.27%和16.06%,而两组土壤的Cd含量却并无显著差异。4.在不同浓度Cd胁迫下,当土壤中Cd浓度为0 mg/kg和5 mg/kg时,接种菌株FXZ2并未对玉米生长产生显著影响,实验组和对照组玉米的株高、根长、鲜重和干重均无显著差异。当土壤中Cd浓度为15 mg/kg和30 mg/kg时,实验组玉米根长、鲜重和干重均明显高于对照组,分别提高了52.15%、79.74%和72.01%,66.01%、41.07%和45.2%。实验组玉米株高较对照组略高但差异并不显著。此外,在Cd浓度为0 mg/kg时,实验组玉米叶片中叶绿素含量明显低于对照组,降低了20.6%;当Cd浓度为30mg/kg时,实验组叶绿素含量却明显高于对照组,提高了12.53%;当Cd浓度为5 mg/kg和15mg/kg时,两组玉米叶片中叶绿素含量并没有显著差异。此外,我们发现随着土壤中重金属浓度的增加,实验组玉米叶片的叶绿素含量总体呈上升趋势,而对照组却没有明显变化趋势。结论:内生真菌FXZ2对宿主植物在不同重金属胁迫下的生长以及重金属的富集能力产生显著影响,但宿主植物不同,其影响力不同,其机制有待进一步深入探究。