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铜绿假单胞菌对镉胁迫水稻苗期生长与镉积累的影响

Effects of Pseudomonas aeruginosa on the growth and cadmium accumulation in rice (Oryza sativa L.) seedling under Cd stress

摘要稻米重金属污染是人们广泛关注的严重问题, 微生物钝化是阻遏环境重金属进入生物循环的有效途径之一.为了解铜绿假单胞菌对苗期水稻镉污染的缓解效应, 本文以无镉处理为对照, 通过添加20 μmol·L-1镉的水培试验, 研究了铜绿假单胞菌、载体A(硅藻土, 粒径1~3 mm)、载体B(硅藻土, 粒径3~6 mm)、载体C(活性炭, 比表面积1000 m2·g-1)以及铜绿假单胞菌与载体制备的菌剂A、菌剂B和菌剂C对水稻生长、镉含量及镉积累量的影响.结果表明, 20 μmol·L-1镉处理显著抑制了水稻根长、株高的生长和干物质积累, 添加菌液及菌剂A、B、C后, 水稻生长状况得到显著改善, 总生物量比镉处理(0.523 g·株-1)提高38.5%~67.3%, 以菌剂 B 处理的水稻生物量最高.水稻根、茎鞘、叶以及地上部镉含量显著降低, 其中添加菌剂 A、菌剂 B、菌剂C及活性炭处理的水稻地上部镉含量分别比镉处理(101.3 mg·g-1)下降45.9%、47.9%、59.9%和59.9%, 迁移系数降低16.7%、25.0%、33.3%和33.3%, 富集系数减少48.1%、48.8%、58.8%和60.9%.添加活性炭、菌剂A和菌剂C处理的水稻单株镉积累量降低18.2%、9.5%和24.3%, 添加菌剂B以及依次含有56.4 mL、45.3 mL、28.4 mL菌悬液的菌液A、菌液B和菌液C处理, 其镉积累量依次增加15.0%、30.4%、14.9%、16.9%, 说明菌株通过提高作物生物量增加了镉积累.综上, 铜绿假单胞菌可显著促进镉胁迫水稻的生长, 降低水稻的镉含量, 抑制镉的迁移, 降低水稻镉的有效性; 菌剂A、B、C表现出良好的镉钝化能力, 表明铜绿假单胞菌可为环境镉污染的生物修复提供新菌株.

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作者 何小三 [1] 王微 [1] 肖清铁 [2] 郑新宇 [2] 郑梅琴 [2] 朱静静 [1] 韩永明 [1] 汪敦飞 [1] 林瑞余 [2] 林文雄 [2] 学术成果认领
作者单位 福建省农业生态过程与安全监控重点实验室/福建农林大学生命科学学院 福州 350002 [1] 福建省农业生态过程与安全监控重点实验室/福建农林大学生命科学学院 福州 350002;作物生态与分子生理学福建省高校重点实验室/福建农林大学生命科学学院 福州 350002 [2]
分类号 Q939.9X53
栏目名称 农业资源与环境
DOI 10.13930/j.cnki.cjea.170948
发布时间 2018-06-20
基金项目
科技基础性工作专项 福建省自然科学基金项目 闽台作物特色种质创制与绿色栽培协同创新中心项目[闽教科(2015)75号]资助 This study was supported by the Basic Science and Technology Work of China the Natural Science Foundation of Fujian,China the Co-innovation Center of Innovative Crop Germplasm Development and Green Cultivation in Fu-jian and Taiwan,China
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