本研究旨在探究在镉(Cd)污染条件下，耐Cd植物根际促生菌（PGPB）对生物质能源植物柳枝稷（Panicum virgatum L.）Cd耐性及生长发育方面的影响。实验选取耐受Cd且具有植物促生特性的菌株Af05、Ma02、Ls01、和Pi01作为供试菌株，柳枝稷Alamo品种为植物材料。水培实验表明，在20 μmol·L-1 CdCl2的胁迫下，外源添加PGPB能够显著增加Alamo的总根长、根表面积、根体积、根尖数、叶绿素含量以及Cd积累量（P<0.05）。其中，Ma02菌株对缓解Cd胁迫具有明显作用，显著增加了柳枝稷植株中Cd的积累量。结果表明，外源添加PGPB可以在Cd胁迫下促进柳枝稷的生长，增加植株的Cd积累量。同时，这些菌株可为重金属污染土壤的生物修复策略提供一定参考，特别是针对重金属Cd污染区域。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法2
1.1 实验设计2
1.1.1 菌液制备2
1.1.2 种子萌发3
1.2 生物量测定3
1.3 叶绿素含量测定4
1.4 根系形态特征扫描分析4
1.5 重金属含量测定4
1.6 数据处理方法4
2 结果与分析5
2.1 PGPB对Cd胁迫下柳枝稷生物量的影响5
2.2 PGPB对Cd胁迫下柳枝稷光合色素的影响6
2.3 PGPB对Cd胁迫下柳枝稷根系形态的影响7
2.4 PGPB对柳枝稷Cd浓度和Cd积累量与TF的影响7
3 讨论 8
致谢9
参考文献9
表1 菌株鉴定结果3
图1 PGPB接种对Cd胁迫下柳枝稷生物量的影响6
图2 PGPB接种对Cd胁迫下柳枝稷光和色素含量的影响6
图3 PGPB接种对Cd胁迫下柳枝稷根系形态的影响7
图41 PGPB接种对Cd胁迫下柳枝稷Cd含量的影响8
图42 PGPB接种对Cd胁迫下柳枝稷Cd积累量与TF的影响8 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072* 

植物促生菌在增强柳枝稷耐镉性中的作用
引言
引言
近年来，由于工业生产等方面对重金属的使用愈加频繁，同时，对重金属污染监管的力度不够，有毒金属对生物圈的污染日趋严重。土壤中的重金属污染对环境，粮食安全和人类健康构成越来越严重的威胁[1]。在所有重金属中， Cd在土壤中较为容易移动并且是毒性最强的之一[2]。它是植物中未知生物功能的一种元素，会导致植物生长受到抑制，植物萎黄，养分吸收受限以及活性氧代谢的改变[3]。土壤Cd污染也对生物多样性和植物相关的微生物群落的活动存在负面影响。磷酸盐肥料的过量使用和污水污泥的扩散是离子Cd污染的主要来源。农业土壤主要受离子Cd污染，这样非常容易被许多作物物种包括谷物，水果和蔬菜吸收[4]。植物暴露于超过植物耐受水平的高Cd水平会对植物生长产生负面影响，并最终可能导致植物死亡。
植物促生细菌（PGPB）是一类生活在植物根际附近的，可以促进植物生长、帮助植物抵御病害、提高植物生物量产量的有益细菌[5]。现在有研究发现根际促生菌主要有沙雷氏菌属、无色菌属、固氮螺菌属等等[6]。近年来，耐金属植物促生菌在重金属污染土壤的植物修复中的应用引起了越来越多的关注[7]。有研究发现在油菜中接种植物促生菌可以提高植株抗铜、铅胁迫的能力，并提高植株对重金属的吸收能力[8]。耐重金属植物促生菌可减少金属对植物的毒害并影响植物中的金属转运和积累[9]。
柳枝稷作为一种C4能源植物，属于禾本科多年生草本，其在自然界中原生长于北美等地区，美国大平原及东部大部分地区都有种植，中国引种栽培多作为牧草[10]。通常以最少需求的水和肥料种植在贫瘠的农业区。它可以在温暖的季节生长，产出北美原生草中最高的生物量，拥有很少的天敌，并表现出对非生物胁迫的极端耐受性，例如干旱，炎热，寒冷，金属和盐胁迫[11]。柳枝稷作为生物能源生产的原料，目前在落基山脉以东的美国几乎全部地区和加拿大东部大部分地区都有种植[12]。此外，在之前的研究中，柳枝稷已被用于重金属污染土壤的植物修复[13]。柳枝稷可根据其栖息地偏好和倍性水平的不同，被分为两种生态型，即高地型和低地型。在自然条件下倍性水平为六或八倍体，多是高地类型的柳枝稷品种，通常在干燥的环境中生长；倍性水平为四倍体，多为低地类型的柳枝稷品种，通常在潮湿的环境中生长。这两种生态型由于其不同的栖息地和形态，对土壤中的重金属可能有不同的反应。已有研究发现低地型柳枝稷品种Alamo在较低的土壤pH下可以积累Cd[14]。因此，Alamo品种柳枝稷非常适合用来植物修复Cd污染土壤[13]。柳枝稷与多种细菌存在联系，利用有益内生菌来提高柳枝稷产量可能是一种天然的有前景的方法。处于次优生长条件下的Alamo证明了利用有益内生菌可以促进柳枝稷在贫瘠土壤上的生长[15]。
植物的修复效率是通过植物产量和其对金属离子的积累能力来体现的。已经观察到植物相关的有益菌在植物对金属毒害作用的耐受性中也起着重要作用，因为它们可以提供营养并减少金属对植物造成的毒害[16]。考虑到这些有益的特征，有研究提出接种耐金属的植物促生菌将增加金属污染土壤中植物的生长和植物修复潜力[17]。
本实验选用Alamo品种为植物材料，选取四种植物根际促生菌（Af05,、Ma02、Ls01、Pi01），阐明外源添加植物根际促生菌对柳枝稷耐Cd性及Cd吸收积累的影响。目前少有研究探索在Cd胁迫条件下植物根际促生菌对柳枝稷生长，Cd耐受性和Cd吸收积累的作用，并且没有研究筛选出在Cd胁迫条件下既可以促进植株生长又可以增加植株Cd积累量的植物根际促生菌。对于筛选影响能源植物耐Cd性和Cd吸收积累的植物根际促生菌的研究，可为后续深入研究调控机制提供重要的基础。本实验重点分析外源添加根际促生菌这一耐Cd性调控新思路对于柳枝稷这一模式能源植物的影响，通过探索生物调节机制，阐明两者的关系，为进一步明确其调控机制提供一定的研究基础，这将对丰富柳枝稷耐Cd性调控研究及在重金属Cd过量污染的地区培育生物能源植物具有重要意义。
1 材料与方法
1．1 实验设计
1．1．1 菌液制备

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