耐砷促生菌对超富集植物蜈蚣草砷吸收及根际微生物群落的调控作用

作者：李旖曦; 陈涵冰; 王耀强; 张虹; 张勇; 韩永和^*

来源：微生物学报, 2023, 63(06): 2401-2414.

DOI：10.13343/j.cnki.wsxb.20220553

• 促生菌
• 蜈蚣草
• 砷
• 根际微生物
• 土壤修复

【目的】分析添加外源促植物生长微生物(plant growth-promoting bacteria,PGPB)对植物生长、砷富集和根际微生物的影响，为植物-微生物联合修复砷污染土壤提供参考。【方法】通过添加外源PGPB，研究蜈蚣草生物量和砷富集量与外源微生物促植物生长特性的关系，采用高通量测序技术分析蜈蚣草根际微生物群落在外源PGPB干预下的变化规律。【结果】2株根际菌(假单胞菌PG12、芽孢杆菌R19)和1株内生菌(恶臭假单胞菌S6)具备典型的促植物生长特性，对蜈蚣草的促生作用顺序为：PG12>S6>R19，与对照组相比，生物量分别提高了234%(P<0.01)、136%(P<0.01)和67%；添加外源PGPB后，蜈蚣草砷含量从对照的18.50 mg提高到了31.25-46.95 mg，增幅高达153%(PG12)和139%(S6)，对应的蜈蚣草砷浓度从2616.34mg/kg降至1348.04-2 156.23 mg/kg，呈现出典型的砷“稀释效应”；α多样性指数Sobs、Chao和Ace显示，仅R19处理显著提高了根际微生物的群落多样性，而β多样性指数PCA、PCoA和PLS-DA表明各处理组之间均存在较明显的聚类差异；物种组成分析表明，外源PGPB影响了蜈蚣草根际微生物群落的分布，表现为Arthrobacter、Solirubrobacter等群落相对丰度的增加和Acidibacter、Dongia、MND1等群落相对丰度的减少，这些菌群可能与蜈蚣草生长和砷吸收有关。【结论】外源添加PGPB对蜈蚣草生长、砷吸收和根际微生物群落均有显著调节效应，此结果可为揭示微生物强化植物砷修复的机制并为促进植物-微生物联合修复砷污染土壤的相关研究提供参考。

• 单位
  福建师范大学; 生命科学学院