植物体内与土壤金属修复相关的细菌多样性和功能
盐沼是地球上最多产的生态系统之一,有时也会受到污染。因此,这种类型的环境中的植被是高度专业化的,以适应周围的环境。四十多年来,含重金属的工业废物被排放到Ria de Aveiro位于葡萄牙西北部的一个泻湖。官方manbetx手机版研究人员发现Halimione portulacoides它是这个泻湖中的一种典型植物,在欧洲的盐沼中具有很高的代表性,它能够在其组织:根、茎和叶中积累这些金属。
已知与植物共生的细菌,无论是在植物内部(内生)还是在植物表面(附生)或靠近根(根际),都与促进植物生长有关。在植物受到压力的情况下尤其如此,就像土壤中存在金属的情况一样。这些细菌可以提高植物对养分的吸收,防止病原微生物的有害影响,并有助于污染物的解毒。
我们研究了这种植物的内生细菌Halimione portulacoides从被污染的泻湖中收集的Ria de Aveiro(地点B和E,分别是大部分和中间污染)和从未污染地点(地点C)收集的细菌。目的是了解细菌的多样性,对它们进行表征,并找到有助于植物在这种环境中茁壮成长的特征。
我们在三个地点收集了土壤和健康植物。我们利用这些植物的土壤和组织来分析其中的金属含量,并将根与茎和叶分开。为了只研究植物内部的细菌,我们对它们的表面进行了消毒。然后将这些组织捣碎并放入培养皿中,以便细菌生长。我们获得了665种细菌,分析了它们的遗传信息,并得出结论,其中467种是独特的菌株。为了了解这些细菌是如何促进植物生长的,我们分析了它们产生六种不同酶的能力以及与促进植物生长有关的特定性状。
在我们的研究结果中,我们证实了在污染地点收集的土壤和植物组织中确实含有更多的金属。总的来说,根比茎和叶积累了更多的金属。从污染地点和未污染地点获得的细菌数量相似(图1)。根据对细菌遗传信息的分析,我们将这些细菌归类。这些细菌中有29种不能可靠地分类,这表明它们可能是新的和未被描述的物种。某些种类的细菌在受污染和未受污染的地点均存在(Altererythrobacter,芽孢杆菌,Citromicrobium,Demequina,Labrenzia,Marinilactibacillus,Martelella,小细菌属,微球菌,假单胞菌,Sphingorhabdus,Stakelama,弧菌和Zunongwangia),其他的只在一种环境中发现(无污染的;Salinicola).有些细菌只存在于根部(Hoeflea,Labrenzia和小细菌属).我们观察到细菌群落的组成随着污染物的存在而变化。
我们测试的所有酶(淀粉酶、纤维素酶、蛋白酶、木聚糖酶、果胶酶和脂肪酶)都在我们收集的细菌中发现(图2)。在促进植物生长的性状中也发现了同样的情况,例如改善磷和氮的吸收,产生一种诱导细胞分裂的激素,从而使植物生长发育。
这项工作揭示了这种与污染土壤处理有关的植物是由多种细菌群落居住的。该群落随环境类型的变化而变化,具有新物种和相关化合物的潜力。
Catia Fidalgo
iBiMED和CESAM,生物学系,阿威罗大学圣地亚哥校区,葡萄牙
出版
盐沼植物马蹄铁可培养内生细菌:系统发育多样性、功能特征和金属(样物质)污染的影响
刘建军,李建军,李建军,李建军,李建军
环境科学与污染研究,2016年2月15日
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