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随着工农业生产的发展与人民生活水平的提高,环境中污染物的种类和数量不断增加,主要包括重金属污染和有机物污染。重金属污染问题是环境污染防治的重点内容之一。近年来,关于重金属污染的报道屡见不鲜,由此引发的环境问题和社会问题备受关注。为彻底解决重金属污染问题,单纯依靠物理或化学方法难以达到彻底治理的目的与要求。近年来,微生物修复、植物修复、动物修复等生物修复技术得到了快速发展,这在一定程度上弥补了物理和化学法成本高、治理不彻底、容易造成二次污染等缺陷。基于此,国内外众多研究人员建立了具有更强、更广、更快等特点的生物修复技术。其中,通过重金属超富集植物对污染场地进行原位修复是比较理想的有一种措施。许多研究发现微生物与植物关系密切。微生物的作用主要体现在能有效提高植物抵抗重金属毒性并提高对重金属的去除效率。商陆(Phytolacca acinosa)是作为一种锰超积累植物,其抗锰内生菌多样性及其与植物互作效应未得到充分的研究。因此,本研究旨在探究商陆可培养内生菌的多样性及其抗锰与除锰特性。本实验得出以下结论：1从锰超积累植物商陆根、茎和叶中筛得19株可培养抗锰内生菌。通过16S rRNA测序与序列比对确定了它们的种属关系,并构建了系统进化树。其中,根和茎中的内生菌各跨越了4个属,叶中只有1个种属。芽孢杆菌是这三个部位共同的优势种群。同时,本文对这些抗锰内生菌的促植物生长能力进行测定,结果显示,各个部位的抗锰内生菌都具有分泌植物激素吲哚乙酸(IAA)的特性。2根据种属分类以及除锰能力的测定,从中挑选出4株(G-1、G-6、J-9和J-11)作进一步探究,主要包括革兰氏染色分析、扫描电镜观察、半固体穿插培养及生化特性分析。3为进一步评估这4株菌的耐锰能力,进行了耐锰能力的比较。实验结果表明,G-1和G-6能耐受600 mg/L浓度的二价锰离子而未出现生长抑制现象,而J-9和J-11在二价锰离子浓度高达400 mg/L时,生长明显受到抑制。此外,G-1和G-6都来自商陆根部,说明微生物耐锰能力与土壤中长期重金属污染的耐性适应有关。G-1和G-6具有很强的耐锰能力,故选作后续的研究对象。4筛得的G-1和G-6为商陆植物内生菌中抗锰和除锰能力最强的两个菌株。因此,对这两个菌株进行生长特性的研究及除锰体系的优化。设置不同的理化因素条件对G-1和G-6的生长及除锰能力进行了考察。结果表明,菌株G-1在丁二酸钠或葡萄糖为碳源,pH=7,实验温度为30℃,转速为150 rpm和接种量为3%时,其生长及除锰能力最强。而菌株G-6在丁二酸钠或葡萄糖为碳源,转速为150 rpm、接种量为5%,pH=7和温度为30℃的条件下,其生长及除锰能力最强。5以课题组前期筛得的抗锰细菌4-05(manganese-resistant endophytic bacteria)为对照,研究了G-1添加对商陆除锰能力的影响。结果表明,在无菌条件下(1/2 MS培养基),外源细菌的添加虽不会抑制商陆萌发,但显著影响其生长。不同的是,在土培条件下,二者都促进了商陆的生长与锰富集。以上结论说明,抗锰细菌在1/2 MS培养基中会与植物发生营养竞争,但土壤中可利用态的养分较少,因此外源添加促植物生长细菌对商陆的生长及锰富集能力都有促进作用。