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硒是人体必须的微量元素之一,缺硒和硒过量都对人体健康有害。我国绝大部分地区土壤缺硒,但过量硒引起的污染会造成环境质量下降和人体中毒。因此,如何合理利用有限的硒资源开发富硒农产品进行生物补硒,同时通过硒积累植物修复硒污染环境是亟待解决的科学难题。大量研究发现,根际微生物可以影响硒在环境中的迁移、转化,从而增强植物对硒的吸收和积累能力,提高植物中有机硒的比重。因此,筛选合适的微生物,利用植物与微生物的联合作用增加对优质硒的富集,对于生物补硒和硒污染环境的修复均具有重要意义。本研究采用选择性培养基结合平板划线法,从皖南富硒土壤中对耐硒细菌进行了分离、筛选和纯化,对耐硒细菌群落进行了研究,测定了细菌的耐硒能力和对硒的还原动力学过程。 本研究主要内容包括:⑴分离、筛选出两株超耐硒细菌。通过革兰氏染色、16S rDNA基因测序,结合细菌耐低温检验,鉴定出两株细菌分别为Lysinibacillus xylanilyticus和Lysinibacillus macroides。⑵细菌耐硒能力测定结果表明,两种细菌对Na2SeO3和Na2SeO4的耐受能力分别达到160 mM和400 mM,相对而言L. xylanilyticus耐Na2SeO4能力较强,而L.macroides耐Na2SeO3能力较强。Na2SeO3对L.xylanilyticus和L. macroides的半有效浓度(EC50)分别为60mM和90mM。⑶根据细菌还原 Na2SeO3的动力学曲线,以及还原产物的分析可知,细菌的生长及其还原Na2SeO3的过程是同步进行的,还原的产物为挥发性的硒化物与纳米级红色单质硒,这是赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus)还原Na2SeO3为纳米级单质硒的首次报道。⑷通过PCR-DGGE技术对富硒土壤中茶树和水稻根际土壤中的细菌群落进行分析。发现在低硒环境下,茶树根际细菌多样性最高,而水稻根际细菌多样性在中等硒水平下相对较好。土壤细菌群落与土壤理化因子的冗余分析(RDA)表明,理化因子对茶树根际细菌群落没有显著性影响,而 pH和有机质(SOM)能显著影响水稻根际细菌群落的结构。