农业环境科学学报

作者：庄杰,孙乐妮,杨恩东,欧阳文凯,曹媛媛,张夕红

单位：安徽农业大学生命科学学院, 合肥 230036,安徽农业大学生命科学学院, 合肥 230036,安徽农业大学生命科学学院, 合肥 230036,安徽农业大学生命科学学院, 合肥 230036,安徽农业大学生命科学学院, 合肥 230036,安徽农业大学生命科学学院, 合肥 230036

关键词：金属抗性促生细菌,玉米,镉,转运基因,生理特性,

基金：安徽省高校自然科学研究项目（KJ2021A0169）；安徽省自然科学基金项目（2008085MD120）

为探明金属抗性促生细菌对减缓玉米镉毒害和阻抗镉转运的影响，本研究采用砂培试验向营养液中添加不同浓度重金属镉，研究接种镉抗性促生细菌YM3（Burkholderia sp.）对玉米苗干质量、生理指标、镉含量及金属转运基因表达情况的影响。结果表明，接种菌株YM3能促进玉米生长，且在镉胁迫环境中菌株促生效果更显著，使玉米根、茎、叶干质量分别增加9.09%~40.00%、63.33%~84.41%、48.50%~67.48%；接种处理玉米叶绿素总量增加1.70%~53.17%、根系活力增加7.40%~16.93%；游离脯氨酸降低3.04%~21.82%；当镉浓度为12 mg·L-1时，丙二醛含量降低26.37%；接种菌株显著降低玉米地上部镉含量，使茎、叶镉含量分别降低13.64%~41.84%和17.85%~20.29%；q-PCR对金属转运相关基因HMA2、HMA3和Nramp5进行表达量的检测，结果表明接种菌株对重金属转运相关基因转录水平的表达调控受镉浓度影响。在0 mg·L-1和8 mg·L-1镉处理中，接菌处理HMA2、HMA3和Nramp5表达量在根中均表现为下调，在8 mg·L-1和12 mg·L-1镉处理中，接菌处理HMA2和Nramp5表达量在叶中均表现为下调。接菌处理通过不同程度影响基因HMA2、HMA3和Nramp5表达量来阻控玉米苗对镉的吸收转运。研究表明，在镉胁迫环境下接种镉抗性促生菌株Burkholderia sp.YM3能促进玉米苗生长，减缓玉米苗镉毒害，并阻控镉从根部向地上部转运，这对于玉米安全生产具有重要应用潜力。

来源：2024年第4期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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