多环芳烃的微生物降解机制方面取得新进展
来源:    发布时间: 2017-06-30 09:16   211 次浏览   大小:  16px  14px  12px
    多环芳

    多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)的植物修复依赖于根际区植物和微生物的相互作用,根际对PAHs修复的效应归因于根际环境可以提高土壤微生物的生物量、活性和多样性等。研究PAHs降解的关键基因——双加氧酶(RHDα)基因可以为微生物对PAHs的响应提供理论依据,但是目前从根际效应对微生物群落结构、RHDα基因多样性和表达的影响等角度来探讨污染土壤修复过程中植物-微生物相互关系的研究还比较少,PAHs降解过程中微生物在根际区的响应机制还不明确,长期的根际效应对农田土壤细菌的影响也是未知的。

 

    中国某生态研究所及其合作者,采用分室根箱实验种植黑麦草,接种分枝杆菌,运用PCR-DGGE、克隆测序及定量PCR等分子学方法研究黑麦草长期的根际效应对PAHs降解、功能性细菌群落结构、降解菌数量和RHDα基因表达的影响。结果表明土壤中富含革兰氏阳性及阴性PAHs降解菌,RHDα基因包含nidA3、pdoA、nahAc和phnAc等;黑麦草根际区PAHs降解菌以革兰氏阳性菌为主;黑麦草的种植在0到10天内增加了功能细菌的多样性,对细菌种类具有选择性促进作用。黑麦草和分枝杆菌作用可以通过在不同时期改变微生物群落结构、增加细菌多样性、刺激双加氧酶基因的表达等方式促进农田土壤中PAHs的降解。该研究从分子水平深入认识污染土壤修复过程中的植物-微生物作用关系,为黑麦草根际效应促进PAHs的降解提供了依据,为PAHs污染土壤的修复理论与技术的进一步发展奠定了理论基础。研究结果以Microbial mechanisms controlling the rhizosphere effect of ryegrass on degradation of polycyclic aromatic hydrocarbons in an aged-contaminated agricultural soil 为题发表在Soil Biology & Biochemistry (doi.org/10.1016/j.soilbio.2017.06.006)杂志上。

 

    该研究得到了国家自然科学基金面上项目(41271336,41501346和41673132)及中科院沈阳生态所污染生态与环境工程重点实验室项目(Y3ZDS111YC)的支持。