微生物缓解镉对水稻的毒害研究进展

作者：卓晨; 陈琪; 苏增强; 黎华寿; 陈桂葵; 贺**^*

来源：应用与环境生物学报, 2020, 26(05): 1154-1160.

DOI：10.19675/j.cnki.1006-687x.2020.02013

• 水稻
• 微生物
• 镉
• 重金属胁迫

当前水稻是重金属超标最为严重的粮食作物,安全耕种是镉(Cd)中轻度污染区域农田利用的优先解决方案,对水稻可以通过降低Cd在土壤中的生物有效性和阻止其经由水稻根系吸收及向稻米的转运实现安全生产.近年来国内外研究表明利用微生物菌剂可以缓解Cd对水稻的毒害作用并降低籽粒Cd含量.本文主要就近年来国内外关于微生物缓解Cd对水稻的胁迫效果及其机理的最新研究进展进行综述.能缓解Cd对水稻毒害的微生物包括细菌、真菌和绿藻等,其中以细菌居多,同时,不同微生物耐Cd能力差异巨大.接种微生物可使水稻籽粒Cd含量降低20%-74.2%,但仅有部分能降低到可供食用的水平.微生物缓解Cd对水稻毒害作用主要机理包括:降低土壤中Cd的生物可利用度(微生物细胞直接固定或产生胞外分泌物固定Cd)、调控水稻对Cd的吸收转运(促进根系铁膜形成、改变转运蛋白基因的表达、改变Cd在水稻中的分布和化学形态)、提高水稻抗氧化能力(提高抗氧化酶活性和抗氧化物质含量)、分泌促生长物质(植物激素等)、改变土壤理化性质和微生物群落组成等.这些研究表明微生物在提高水稻Cd抗性和降低水稻籽粒Cd含量方面具有不错的应用潜力,但当前相关研究依然存在微生物筛选原则不合理、菌株筛查范围有限、研究多限于实验室水培或盆栽实验、籽粒Cd降幅有限等问题;此外,微生物调控水稻对Cd的吸收转运等的机制尚不清楚;今后应针对性地加强微生物缓解Cd对水稻毒害的机理研究和大田应用评估工作,以期早日实现这一环境友好技术的推广应用.(图1表2参60)

• 单位
  华南农业大学; 农业部