Neorhizobium petrolearium OS53联合紫花苜蓿协同修复石油污染土壤研究

作者：柳晓东; 余天飞; 邓振山; 范晓虹; 张薇; 杨昱; 何颖; 艾加敏; 姜影影^*

来源：微生物学报, 2023, 1-22.

DOI：10.13343/j.cnki.wsxb.20230557

• Neorhizobium petrolearium
• 全基因组测序
• 紫花苜蓿
• 石油
• 联合修复

【目的】探究Neorhizobium petrolearium OS53与紫花苜蓿协同修复石油污染土壤机制。【方法】使用Illumina和Nanopore平台对菌株OS53进行全基因组测序，构建菌株基因组完成图，并进行基因预测及功能注释，分析其中与结瘤促生及石油降解相关基因，并通过实验测定菌株OS53产吲哚乙酸(IAA)、铁载体、溶磷和解钾等于促生相关能力。使用试剂盒对联合修复前后土壤中土壤脲酶、脱氢酶、多酚氧化酶和脂肪酶活性及紫花苜蓿的叶绿素、丙二醛、脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖和超氧化物歧化酶等生理指标进行测定。【结果】菌株OS53的基因组由一个5.56 Mb的环形染色体和2个大小分别为0.92 Mb bp和0.38 Mb的质粒组成，基因组GC含量为60.2%，共编码6 968个基因。菌株OS53与N. petrolearium DSM 26482T的16S rRNA基因序列相似性最高为99.86%，且在系统发育树上形成稳定分支，表明菌株OS53与N. petrolearium为同一种，因此将OS53命名为N. petrolearium OS53。试验结果表明，菌株OS53具有产IAA能力，并在其基因组中也发现相关基因。在初始石油含量为4 403.30±222.10 mg/kg时，经过120天修复，OS53与紫花苜蓿协同修复效率能够达到57.53%，比不接种、仅接种和仅种植苜蓿分别提高了44.26%，41.69%和8.84%。在联合修复体系中，紫花苜蓿叶绿素、可溶性蛋白和可溶性糖的含量有所提高，丙二醛和脯氨酸的含量以及超氧化物歧化酶的活性有所降低，同时土壤中多酚氧化酶、脱氢酶、脂肪酶和脲酶的活性都有所提高。【结论】菌株OS53具有产IAA的能力，并且能够促进紫花苜蓿在石油污染土壤中的生长，进而提高土壤中与石油降解相关部分酶活，最终提高联合修复体系对石油污染土壤的修复效果。

• 单位
  延安大学; 生命科学学院