荚膜红假单胞菌A12降低水培水稻幼苗对镉的积累

作者:李珊; 苏品; 黄仁艳; 曾军; 官迪; 杜晓华; 陈建斌; 李江林; 张德咏*
来源:杂交水稻, 2022, 37(06): 15-23.
DOI:10.16267/j.cnki.1005-3956.20220120.036

摘要

中国水稻田中重金属镉污染严重,目前尚无经济有效的治理方法。从镉污染土壤中分离出一株荚膜红假单胞菌A12,探究其对Cd2+的吸附性能及吸附机制。通过设置4个自变量:Cd2+初始浓度、pH值、生物吸附剂用量和时间,研究该菌对Cd2+的生物吸附。将A12施加在水培的水稻幼苗上,观察其对水稻幼苗生长和镉积累的影响。结果表明:A12在200 mg/L高浓度的Cd2+培养基中仍保持活性;当Cd2+初始浓度为200 mg/L、溶液pH值为7.0、投菌量为0.5 mg/L、吸附时间为120 min时,A12对Cd2+的吸附量最大。通过动力学模拟换算发现,Cd2+的生物吸附遵循准二级动力学模型,推测化学反应是吸附的限速步骤;利用X射线光电子能谱(XPS)研究发现,A12表面的烃基、酰胺基团和质子化氨基参与了Cd2+的吸附过程;同时,A12还可以促进水稻幼苗的生长,减少水稻幼苗对Cd2+的积累。上述结果表明荚膜红假单胞菌作为生物吸附剂可吸附Cd2+并有效降低水稻幼苗对Cd2+的积累。

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