耐镉根际促生菌的筛选及其对一年生黑麦草镉吸收积累的影响的任务书.docx

耐镉根际促生菌的筛选及其对一年生黑麦草镉吸收积累的影响的任务书
任务书
课题名称：耐镉根际促生菌的筛选及其对一年生黑麦草镉吸收积累的影响
研究背景与意义：
随着经济的发展和工业化进程的推进，重金属污染也日益严重。其中，镉是一种重金属污染物，它会在土壤中不断积累，对植物、动物和人体健康造成危害。镉对植物的吸收和累积会使植物生长发育受到抑制，导致产量和质量下降。因此，寻找一种能够有效降低土壤中镉含量的方法显得十分重要。
根际促生菌是一种可以与植物根系共生的微生物，它们可以帮助植物促进生长、提高产量、调节植物免疫系统等方面具有重要的贡献。一些研究表明，一些根际促生菌具有对重金属污染的修复能力。因此，研究如何利用根际促生菌降低土壤中镉含量以及影响一年生黑麦草对镉的吸收和积累，对于土壤修复和保护人体健康有着重要的意义。
研究内容：
1.筛选耐镉根际促生菌：从镉污染的农田土壤中分离、纯化、鉴定耐镉性较强的根际促生菌，考虑耐酸碱、耐低温的菌株优先考虑。并对菌株的形态、生理生化特性和16SrRNA基因序列等进行分析和鉴定。
2.确定菌株对一年生黑麦草镉吸收和积累的影响：在控制条件下，研究不同剂量的耐镉根际促生菌菌液对一年生黑麦草对镉的吸收、转移和积累的影响，并研究菌株对黑麦草生长及生物量的影响。
3.探究耐镉根际促生菌种植对土壤微生物群落结构的影响：采用高通量测序技术研究耐镉根际促生菌种植对土壤微生物群落结构及丰度的影响，了解该种植方式对土壤生态系统的影响。
研究计划与方法：
1.样品的采集及处理：从河南省郑州市周围农田采集土壤样品，并进行过筛除去大块异物。用0.1mol/L盐酸溶液洗涤土壤样品，并采用0.22μm过滤器过滤后制成1:10的稀释液，用Luria-Bertani(LB)培养基筛选耐镉根际促生菌。
2.菌株的纯化、鉴定：用LB培养基，采用分离纯化法，将每份土壤样品分成50份进行分离纯化，筛选出耐镉性较强的根际促生菌菌株，并通过形态、生理生化特性和16SrRNA等进行鉴定。
3.黑麦草的栽培和菌液处理：采用常规培养和绿色育苗进行黑麦草育苗。在4周后，将黑麦草幼苗嫁接到含有不同菌液剂量的液氮保存的菌液中，进行处理。
4.镉的分析：采用醋酸铵提取法提取土壤和植物中的镉元素，并使用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)分析样品中的镉含量。
5.微生物群落的高通量测序分析：从不同处理组土壤样品中提取总DNA，使用16SrRNA引物对细菌区系进行扩增，并用IlluminaHiSeq测序。
预期成果及意义：
1.筛选出耐镉根际促生菌菌株并鉴定它们对土壤中镉的修复能力。
2.探究菌株对一年生黑麦草对镉吸收、积累和生长的影响，为修复土壤中镉的方法提供新思路和新方法。
3.探究耐镉根际促生菌种植对土壤微生物群落结构的影响，为理解不同生态系统下土壤微生物群落生态学特性提供参考。
4.该研究对于探究土壤中镉的修复和不同生物种植方式的影响，具有一定的指导意义。
参考文献：
1.王永伟，贾霞，李树，等.金属污染土壤植物-土壤微生物耦合修复的研究进展[J].草业学报,2016,25(10):38-51.
2.李彩云，赵新华.土壤微生物群落结构分析的新进展[J].生态学报,2009,29(4):2083-2090.
3.ChaudhryTM,FatimaM,KhanF,etal.EDTA-assistedphytoextractionofcadmiumandleadfromcontaminatedsoilbyryegrass(Loliumperenne)[J].ScienceofTheTotalEnvironment,2017,596-597:236-242.