锰耐性微生物的筛选及其植物促生潜力研究

摘要

金属矿山开采和废弃物排放不仅破坏和占用大量的土地资源，也导致区域性重金属污染，危及人类健康和矿业的可持续发展。近年来，植物修复因其治理效果的永久性、治理过程的原位性、治理成本的低廉性、环境美学的兼容性等优点而成为重金属污染土壤生态修复中最具竞争力的技术之一，由于矿业废弃地物理结构不良、养分缺乏、重金属毒性大等因素，一般植物难以生长。因此利用辅助措施加速重金属污染土壤植物修复的进程己成为环境领域新的研究热点。
　　 植物促生菌是生活在土壤、根际、根表和叶围并在一定条件下对植物生长有益的细菌，指能够通过分泌有益物质从而直接或间接促进植物生长的一类细菌。研究表明其促生作用在恶劣的环境条件下表现尤为突出，因而被认为是辅助植物在逆境中定植的关键性因素。基于此，本研究从湖南湘潭锰尾矿废弃地生长的植物灰灰菜(Chenopodium album Linn)根际土壤中筛选出五株具有较强重金属抗性的根际微生物，对其菌落形态、生物特性、生长条件及促生潜力进行研究。
　　 采用LB培养基，从灰灰菜根际土壤中筛选出五株锰耐性微生物K1、K2、K3、K4及K5。经过生理生化特征实验及16S rDNA序列分析，确认五株菌株分别为动球菌Planococcus sp、罗思氏菌Rothiasp、节杆菌Arthrobacter sp、沙雷氏菌Serratia sp及芽孢杆菌Bacillussp。
　　 通过生长条件测定实验，得知菌株Planococcus sp(K1)在0-7 h处于延迟期，7 h进入对数期，菌株Rothia sp(K2)、Arthrobacter sp(K3)及Bacillus sp(K5)在0-5 h处于延迟期，于10 h进入对数期，菌株Serratia sp(K4)在0-5 h时处于延迟期，于5 h进入对数期，五株菌株的稳定期及衰亡期的时间一样；五株菌株的最适温度范围均为30℃左右；五株菌株的最适pH范围基本都在7.3左右；五株菌株中除了菌株Arthrobactet sp(K3)的最适渗透压为5 g/L外，其他菌株的最适渗透压均为10 g/L。
　　 产生铁载体的试验中，根据参考标准，只有Bacillus sp(K5)能够产生铁载体，其余四株菌株由于A/Ar值大于1，但与参考标准相差不是很大，故可推测剩余四株菌株也能够产生铁载体，但产生量相对较少；五株菌株均具有产生植物生长素的能力，产生量都较低；溶磷能力的试验中，除了Planococcus sp(K1)明确不能溶解Ca3(PO4)2外，其余四株菌株有溶磷的能力。从都能够产生植物生长素的角度可以说明五株菌株均具有促进植物生长的潜力。