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随着工业化和城镇化的快速发展,越来越多的重金属污染物通过各种途径被释放到土壤等环境中。其不仅直接毒害土壤生物和植物,破坏生态结构,还可以通过食物链迁移转化,危害人体健康,究竟如何修复重金属污染是当前重要的环境问题。 本课题以人工培养的双孢蘑菇(Agaricus bisporus)AS2796为主要研究对象。对其以及杏鲍菇、茶树菇和秀珍菇菌丝体做不同浓度的重金属Pb、Cd和As胁迫处理,研究四种大型真菌重金属富集能力。检测结果表明双孢蘑菇较其他3个菌株而言,对Pb和Cd的富集能力更强。在1mg/L条件下,双孢蘑菇对Pb和Cd的富集量达到最大,分别为3.179、18.065μg/L。随着重金属添加浓度的升高,与空白组相比,Pb和As的胁迫对菌丝生长速度、菌丝大小几乎没有影响。而Cd的胁迫对菌丝生长速度与菌丝大小影响很大,在浓度0.25 mg/L时,抑制率就达到了将近12%。 在Pb、Cd和As胁迫下,菌丝体间连接、菌丝大小及表面等都发生了变化,细胞壁和细胞膜等微观结构也发生了变化。细胞内部变得空洞,内部有明显的黑色重金属颗粒物堆积,主要是由于部分重金属离子在胞内形成金属沉淀物。通过傅里叶变换红外光谱分析结果表明,在1 mg/L的重金属胁迫下,其对双孢蘑菇体内重要的官能团几乎没产生影响。 在1 mg/L Pb和As的胁迫下,菌丝体中过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活力发生了一些变化,但是规律不明显,而Cd胁迫下,CAT酶活力呈现先增加后减小的趋势,POD酶活力总体趋势为变小。在Pb的胁迫下,MDA含量随着Pb浓度的增加而先上升后下降,而添加As和Cd后,MDA的含量与对照组相比变化不大。研究重金属对双孢蘑菇γ-GCS基因表达的影响,发现在浓度1 mg/L范围内,Pb、As和Cd对γ-GCS的合成主要起促进作用。在50 mg/L范围内的Pb和As以及1 mg/L范围内的Cd的胁迫下,双孢蘑菇总蛋白的种类几乎没有变化,但是某些蛋白的表达量随着重金属含量的升高而略有上升。