内生细菌及其在强化宿主植物修复污染土壤应用.pdfVIP

2010全国菌物研究新技术与行业发展研讨会 内生细菌及其在强化宿主植物修复污染 土壤中的应用2 龙新宪’陈雪梅陈亚刚吴启堂 华南农业大学资源环境学院广州510642 摘要：内生细菌定居在健康的植物组织中、并可与宿主植物形成共生、互生、共栖或寄生的关系。 一些内生细菌能够促进宿主植物生长和增强宿主植物的抗病性，且生长在污染环境下植物的内生细 菌还可能具有降解异生物或抗重金属的能力。本文就回顾了植物内生菌的生态学特征和促进宿主植 物的生长，探讨了内乍细菌在强化宿主植物降解有机污染物和对重金属的解毒中的作用，以期推动 内生细菌今后在植物修复污染十壤中的应用。 关键词：植物内生菌；促植物生长；植物修复 内生细菌是指那些寄居在植物内部组织中、且宿主植物没有表现出被感染的微生物(Schulz＆ Boyle，2006)。内生细菌J’．泛存在于植物界，一种植物体内常寄居一种或多种内生菌。内生菌能够 商接或间接促进宿主植物的生长和增强植物的抗逆性。商接作用机制包括控制植物的病原菌、昆虫 和线虫，从而增强植物的抗病能力：间接作Jf}j机制包括分泌植物生长激素、固氮作用、溶磷作用、 促进铁的吸收，从而改善宿主植物营养和增强抗逆能力(GarciaDE等2001)。近年来，研究发现 生K在污染环境下植物体内的内生菌还具有降解异乍物和抗重金属的能力(Barac等2004： 降解异生物和抗重金属的能力，可以强化宿主植物修复污染环境。本文就植物内生细菌促植物生长 的作用机理和在植物修复领域中的应用作一综述，以其推动内生细菌今后在我国植物修复的实践中 的应用。 1植物内生细菌的生态学特征 植物内生细菌是指从表面消毒的植物组织中分离得到或从植物内部获得的、‘能够定居在健康植 物的细胞问隙或细胞内，且被感染的宿主植物不表现出外在病症的细菌，内生菌既有革兰氏阴性细 谌i科(PseUdomonacea曲、怕免氏蔼鹌(鼬r良A02deriaceae)和肠杆菌科(翻cer06acterIaceae)为 常见的十壤细菌，如假单胞菌(份创面肋朋曲．芽孢杆菌属(彪c，--凶、肠杆菌属(肪f咖妇cf纠 内生细菌JI．泛存在丁．单子叶植物、舣子叶植物和裸子植物中，如菊科、桑科、葫芦科、梧桐科、 生菌定居在植物的营养组织(根、苇、叶)或繁殖组织(花、种子和坚果)中，不同的内生细菌^ 种或数十种，有的甚至多达数白．种，常以一种或儿种细菌为优势种群(出现的频率高、数量人)，而 其他的属于稀有种(数量少、采用常规方法很雉分离)且植物内生细菌种群随着环境条件的改变而 变化。据统计，植物体内的内生细菌的数量一般为102～10“cfu g’(鲜重)，但一些植物组织中额度内 7cfu 生细菌也高达10 g‘(鲜重)，而致病性细凶的数量范同一般为102～lO“‘cfu g。(鲜重)(Lodewyckx 等200l：Bacon和Hinton2006)。通常，根系组织中的内生细菌最多，其次是莩和叶片组织(Bacon 乘IHinton2006)。 2污染土壤的植物修复 2奉研究受国家自然科学堆会和自然科学堆会一广东省联含皋会资助《u08330I)4)资助。 ’通讯作者：屁新宪，女·博l：，剐教授，主义从事污染十壤的生物修复的研究r：作。E—mail：!Q塾路茎@錾鳃：四丛：￡n，l乜 诱 65 2010全国菌物研究新技术与行业发展研讨会 士壤是人类赖以生存的物质基础，是人类不可缺少、不可再生的自然资源，也是人类环境的主 要组成部分。然而，各种人为和自然的因素使得人类赖以生存的土壤受到不同程度的污染，致使原 有土壤理化性质退化、丧失耕作价值，并危及食物链安全与人类自身健康。土壤中的污染来源很多， 如污水灌溉、垃圾农用、大气中污染物沉降、大量使用化学肥料和农药等均可以加速土壤中污染物 的积累。土壤中污染物的种类主要有：1)铬、镉、汞、铅、铜、锌、砷等重金属；2)有机污染物， 如有机氯农药、有机磷农药、石油烃、多环芳