农业环境科学学报

作者：杨昳,张羽,尹秋霞,李明堂

单位：吉林农业大学资源与环境学院, 长春 130118,吉林农业大学资源与环境学院, 长春 130118,吉林农业大学资源与环境学院, 长春 130118,吉林农业大学资源与环境学院, 长春 130118

关键词：沙福芽孢杆菌,睾丸酮丛毛单胞菌,镍,镉,玉米幼苗,解毒机理,

基金：国家自然科学基金项目（42077137）；吉林省重点研发计划项目（20200403003SF）

微生物可通过与植物的共生作用来降低重金属对植物的毒性，在重金属污染土壤低碳和绿色修复方面具有重要的应用价值。通过水培实验研究了沙福芽孢杆菌N4和睾丸酮丛毛单胞菌ZG2复合菌对玉米幼苗镍（Ni）和镉（Cd）胁迫的解毒特征及其机制。结果表明，在Ni和Cd胁迫浓度为5~20 mg·L-1的水培条件下，玉米种子萌发和幼苗生长都受到了明显的影响，而复合菌可通过与玉米幼苗的共生作用进行生长繁殖，降低了Ni和Cd对玉米幼苗生长的毒害作用，进而提高了玉米幼苗的株高、主根长、生物量以及叶绿素SPAD值。在Ni和Cd的胁迫浓度均为5、10、20 mg·L-1的条件下，与对照相比，复合菌可使玉米幼苗茎叶部Ni含量分别降低42.2%、37.0%、35.1%，Cd含量分别降低25.8%、27.2%、28.4%，叶片内较高毒性形态（乙醇提取态和去离子水提取态） Ni的分布比例之和降低13.9%~21.5%，Cd的分布比例之和降低14.7%~20.3%，叶片细胞器中Ni的分布比例降低12.1%~17.0%，Cd的分布比例降低20.7%~29.3%，使Ni胁迫下玉米幼苗茎叶部的Mg含量分别增加21.0%、39.0%、24.1%，Cd胁迫下玉米幼苗茎叶部的Mg含量分别增加29.4%、11.4%、35.9%，并且随着Mg浓度的增加，叶片Ni和Cd的含量进一步降低。研究表明复合菌通过降低玉米幼苗对Ni和Cd的吸收，促进叶片中Ni和Cd向较低毒性形态转化，降低叶片细胞器中Ni和Cd的占比，提高玉米幼苗对Mg的吸收等机制降低Ni和Cd对玉米幼苗的毒性作用，复合菌在Ni和Cd污染玉米耕地土壤修复方面具有重要的应用潜力。

来源：2022年第11期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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