【摘 要】
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为解决连翘中镉(Cadmium,Cd)超标引起的食品药品安全问题,本文采用盆栽试验,运用火焰原子吸收法和改良BCR四步法等方法,研究了Cd胁迫下施用沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris,R.palustris)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis,B.subtilis)菌悬液对连翘生长以及植株Cd积累、根际土壤镉含量、根际土壤镉形态分布、根际土壤酶活性
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为解决连翘中镉(Cadmium,Cd)超标引起的食品药品安全问题,本文采用盆栽试验,运用火焰原子吸收法和改良BCR四步法等方法,研究了Cd胁迫下施用沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris,R.palustris)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis,B.subtilis)菌悬液对连翘生长以及植株Cd积累、根际土壤镉含量、根际土壤镉形态分布、根际土壤酶活性、根际土壤微生物多样性和连翘抗氧化水平及丙二醛含量的影响,旨在探讨R.palustris和B.subtilis对连翘镉污染的修复作用。结果如下:1.施加R.palustris和B.subtilis菌悬液,均显著降低连翘根、茎叶中Cd的含量,也显著降低根际土壤中的Cd含量,其中混合菌悬液处理组效果最好,连翘根、茎叶和根际土壤中Cd的含量分别降低了45.15%-55.11%、30.83%-37.65%和37.52%-49.04%。两种菌联合作用均能显著降低根际土壤酸可提取态镉含量,均能增加根际土壤残渣态镉含量,使土壤中易溶态镉向难溶态镉转化,增加了土壤中镉的固定性,降低了土壤中镉的生物有效性。2.施加R.palustris和B.subtilis菌悬液对Cd胁迫下连翘的GSH含量和抗氧化酶活性均有显著的提高,对连翘MDA含量呈显著性降低。与Cd组相比,GSH含量随着菌悬液浓度的增加而升高,HRB组增加最大,增加了131.81%。与Cd组相比,不同菌悬液处理组连翘SOD酶活性均有显著提高,HB组提高了530.48%,不同菌悬液处理组连翘POD和CAT酶活性分别提高了73.38%-173.86%和66.22%-156.01%。与Cd组相比,MDA含量随着菌液浓度的增加而降低,HRB组降低最大,降低了62.61%。3.施加R.palustris和B.subtilis菌悬液,均显著提高了根际土壤酶活性,且HRB组效果较好,土壤UE酶活性、土壤CAT酶活性、土壤ALP酶活性和土壤SC酶活性分别提高了44.92%、10.82%、121.22%和10.75%。4.施加R.palustris和B.subtilis菌悬液,均提高了根际土壤微生物的丰度和多样性,在门、属分类水平的热谱图中不同菌悬液处理存在独特的优势菌体。5、施加R.palustris和B.subtilis菌悬液,均显著提高了连翘株高,茎叶鲜重、根鲜重,叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量,且HRB组效果更显著(P<0.05),分别增加了125.79%,188.81%、207.91%,323.68%、160.87%和262.30%。综上所述,R.palustris和B.subtilis的联合作用,能够显著缓解Cd对连翘生长的胁迫,通过增加叶片中GSH含量,SOD、POD和CAT等抗氧化酶活性及降低脂质过氧化损伤提高植株对Cd的耐受程度,抑制连翘中Cd的积累。R.palustris和B.subtilis通过增强根际土壤酶(S-CAT、S-UE、S-ALP)活性以及改善根际土壤微生物群落结构等方式降低根际土壤中有效镉的含量从而抑制连翘根、茎叶中Cd的积累,结果将为中药材重金属污染的修复提供理论和技术支持。
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