土壤多环芳烃污染根际修复研究进展

多环芳烃(polycyclicaromatichydrocarbons,PAHs)是环境中普遍存在的具有代表性的一类重要持久性有机污染物,具“三致性”、难降解性,在土壤环境中不断积累,严重危害着土壤的生产和生态功能、农产品质量和人类健康。修复土壤多环芳烃污染已成为研究的焦点。根际修复是利用植物-微生物和根际环境降解有机污染物的复合生物修复技术,是目前最具潜力的土壤生物修复技术之一。对国内外学者近年来在土壤多环芳烃污染根际修复的效果、根际修复机理和根际修复的影响因素方面的研究进展作了较系统的综述,并分别分析了单作体系、混作体系、多进程根际修复系统和接种植物生长促进菌根际修复系统对土壤多环芳烃的修复效果。指出根际环境对PAHs的修复主要有3种机制:根系直接吸收和代谢PAHs;植物根系释放酶和分泌物去除PAHs,增加根际微生物数量,提高其活性,强化微生物群体降解PAHs。并讨论了影响根际修复PAHs的环境因素如植物、土壤类型、PAHs理化性质、菌根真菌以及表面活性剂等。植物-表面活性剂结合的根际修复技术、PAHs胁迫下根际的动态调节过程、运用分子生物学技术并结合植物根分泌物的特异性筛选高效修复植物以及植物富集的PAHs代谢产物进行跟踪与风险评价将成为未来研究的主流。     

印度芥菜对土壤中难溶态镉、铅的吸收差异

通过根际袋法土培盆栽试验,研究了印度芥菜对石灰性土壤中难溶态Cd、Pb的吸收差异。试验结果表明,印度芥菜能吸收石灰性土壤中的难溶态Cd、Pb并对其有较高的忍耐性。印度芥菜吸收的Cd 70%以上累积在地上部而吸收的Pb 83%以上累积在根系;印度芥菜根际土壤中的DTPA提取态Cd显著高于非根际土壤,但根际与非根际土壤中的DTPA提取的Pb含量差异不显著。本试验条件下,印度芥菜对土壤Cd的净化率为0.83%~1.25%,对土壤Pb的净化率则只有0.04%~0.07%。     

发根农杆菌转化海边香豌豆及转化体的体细胞胚胎发生

将海边香豌豆无功苗的子叶和下胚轴切段在附加ρ（2,4-D)=1mgL^-1,ρ（6BA)=0.5mgL^-1的MS培养基上预培养3d，然后与发根农杆菌A4菌液共培养30min。洗涤之后，在附加羧苄青霉素的无激素的MS培养基上培养。7－10d后，外植体切面处长出许多毛状根。继代培养时生长旺盛，且产生许多侧根和分枝。志状根的诱导频率与无菌苗培养天数和外植体来源部位有关。子叶切块的诱导率明显高于下胚轴，16d龄无菌苗的子叶切块诱导毛状根的频率最高。乙酰丁香酮处理菌液可以有效提高子叶外植体的毛状根诱导频率。将毛状根切段培养在含有ρ（2，4－D）＝1.0mgL^-1的MS培养基上可诱导出愈伤组织。该种愈伤组织转移到含有ρ（2，4－D）＝0.3mgL^-1的MS培养基上培养时，诱导出了许多早期体细胞胚。检测的转化组织均含有农杆碱和甘露醇。图2表1参19     

从水稻种子表面分离的紫云英根瘤菌与不同水稻品种亲合性的研究

采用紫云英琼脂管结瘤试验，在10个供试的不同水稻品种中，仅从“汕优63”和“珍A一代”2个品种的种子表面各分离筛选到在紫云英上结瘤较早且较多的1个菌株，分别命名为SY63－4和SA1D－3。采用无菌盆栽试验分别将这2个菌株接种于4个不同水稻品种“汕优63”、“珍A一代”、“马协63”及“博湛优19”，发现菌株ZA1D－3对4种水稻均表现出显著的促生作用，SY63－4仅对“汕优63”和“珍A一代”表现出明显的促生作用。利用MPN法检测不同水稻品种根内外根瘤菌ZA1D－3和SY63－4的数量，发现ZA1D－3和SY63－4在4种水稻根部的定殖数量也不相同。SY63－4在“汕优63”根部定殖的数量log(ncfumFW^-1/g^-1)为5．20，比在其余3种水稻根部高出2个数量级；ZA1D－3在“珍A一代”根部定殖的最大数量log(ncfumFW^-1/g^-1)为4．54，比在其余3种水稻根部高出1个数量级。这说明SY63－4与“汕优63”，ZA1D－3与“珍A一代”间存在着一定的亲和性。图1表2参12     

油料作物对土壤老化残留DDT的吸收积累

油料作物对亲脂性DDT的吸收富集能力是否会更强是一个值得研究的问题。采用DDT老化残留土壤,温室盆栽油料作物花生(Arachishypogaea),大豆(Glycinemax)和芝麻(Sesamumindicum)。果实成熟后将植株分成根、茎、果壳和果仁四部分,GC-ECD测定各部位中的DDT浓度。研究了油料作物对土壤老化残留DDT的吸收积累情况,结果表明,∑DDT在三种作物不同部位中的浓度顺序都是:根>茎>果壳>果仁。含油量高的花生果仁和芝麻果仁中∑DDT浓度都明显高于大豆果仁的∑DDT浓度,这种差异有可能是由果仁含油量的差异造成的。单株植物吸收积累∑DDT的总量顺序为:花生>芝麻>大豆。花生、大豆和芝麻三种作物的根和茎的生物富集系数都比较高,特别是花生的,说明这三种油料作物根部从土壤中吸收积累老化残留DDT的能力以及从根部向茎部运输DDT的能力都是相当强的。     

大豆根系分泌物和根细胞壁对难溶性磷的活化

探讨了不同磷效率大豆品种根系细胞壁和根分泌物对难溶性铝磷的活化与吸收能力。结果表明，砂培条件下，磷高效品种(巴西10号)对难溶性铝磷的吸收显著高于磷低效品种(本地2号)。铝磷处理条件下，根系总表面积巴西10号是本地2号的131％，而钾磷处理二者没有明显差异。根系细胞壁对铝磷的活化表明，大豆苗期根系细胞壁对铝磷的活化量显著高于成熟期。苗期、成熟期巴西10号对铝磷的活化量为本地2号的119％、176％。不同栽培方式根系细胞壁对铝磷的活化量表现为水培大于砂培，水培条件下两个大豆基因型对铝磷的活化量没有差异。不同生育时期、栽培方式根分泌物对铝磷的活化量表现为，成熟期大于苗期，砂培大于水培。巴西10号根分泌物对铝磷的活化量比本地2号分别高出69．3％(成熟期)和40．1％(砂培)。上述研究结果表明，大豆根分泌物和根细胞壁对难溶性铝磷的溶解具有促进作用，有利于大豆对铝磷的吸收。     

植物根际微生态区域中铝的环境行为研究进展

铝毒是酸性土壤(pH<5.0)中影响植物生长的重要因素.根系环境中的铝离子可影响矿物营养的获取,增加植物对铝胁迫的风险.植物通过根系分泌有机酸、生物酶和其他物质来解除或减轻铝的毒害.从铝胁迫对根系分泌系统的影响、根际微环境中铝的毒理效应和根际微环境中铝的抗毒机制等3个方面对植物根际微生态区域中铝的环境行为研究进展进行了综述,并对今后该领域的研究方向进行了展望.     

黄瓜根分泌物中化感物质的鉴定及其化感效应

作物生长过程中能从根系分泌释放出化感物质,此类物质被认为是引起连作障碍的重要因子。为进一步明确黄瓜(Cucumis sativus L.)根分泌物中化感物质与其连作障碍间的关系,采用GC-MS分析法,鉴定了XAD-4吸附树脂收集黄瓜水培液所获得根分泌物化感物质的种类,并考察了根分泌物对黄瓜种子胚根伸长及鉴定出的酚酸类化感物质对黄瓜枯萎病菌菌丝生长的影响。结果表明:黄瓜根分泌物中化感物质主要有苯甲酸、对羟基苯甲酸,香草酸,阿魏酸,苯丙酸等苯甲酸的衍生物。根系分泌物酸性、中碱性组分对黄瓜胚根伸长都有抑制作用,其中酸性组分抑制作用更加明显。42h内,质量浓度低于50mg·L-1时,酚酸对枯萎病菌菌丝生长有刺激作用,而高于50mg·L-1时,对菌丝生长有抑制作用。随处理时间延长,枯萎病菌对酚酸物质的耐受性增强,对高质量浓度酚酸的生长抑制作用表现不明显。本研究为从根际微生态角度揭示连作障碍机理积累了重要数据。     

去茎与硫酸盐水平对植物根及茎中硒蒸逸的影响

花茎甘蓝在培养皿中进行溶液培养，以硒酸盐的方式加入２０μＭ的硒，分别测定在减半Ｈｏａｇｌａｎｄ培养液中六种硫酸根水平下根与茎对硒的蒸逸。结果表明，甘蓝植株对硒的蒸逸主要部位是根，其蒸逸速度为茎的２６倍，去茎的根在７２小时内硒的蒸逸量显著增加，其硒蒸逸速度比不去茎的根增加２０到３０倍，另外六种植物，水稻，白菜，花椰菜，中国芥末和野生芥茉的实验结果也大致相同。植物对硒的蒸逸一部分归功于微生物，如细菌，