津田弯孢C12铅、镉耐受性研究

本研究从芦苇（Phragmites australias）根内分离到一株铅、镉耐受性较强的弯孢属真菌C12，利用形态观察和分子生物学相结合的方法将其鉴定;进而采用固体和液体两种培养方法研究了不同铅(Pb2+)(0～1200 mg/L)和镉(Cd2+)(0～320 mg/L)质量浓度下该菌生长的变化，并比较了该菌培养液中pH值和有机酸含量、以及菌丝内谷胱甘肽(GSH)和丙二醛(MDA)等含量的变化，以评估该菌株对重金属铅、镉的耐受能力，初步分析和探讨其铅、镉耐受性的相关机制。该研究表明真菌在重金属污染修复中有着巨大的应用潜力，可为揭示真菌的重金属抗性机制及在重金属污染治理中的应用提供理论依据。
　　主要研究结论如下:
　　1.分离到一株铅、镉耐受性较强的弯孢属真菌C12并将其鉴定为津田弯孢（Curvularia tsudae）;
　　2.津田弯孢C12具有较高的镉耐受性，在Cd2+质量浓度高达320 mg/L时仍有菌丝生长，且液体培养条件下菌丝生长和镉耐受性都明显优于固体培养。固体培养条件下，不产生菌丝圈，菌丝干质量随Cd2+胁迫的增加呈现先增加后又逐渐降低的趋势，并在20 mg/L Cd2+胁迫下达到最大(P＜0.05);液体培养时菌丝球米白色，表面光滑不形成刺突，菌丝干重却随Cd2+胁迫的增加呈现逐渐降低(P＜0.05)的趋势;
　　3.Cd2+胁迫下，津田弯孢C12培养液中共检测到柠檬酸、苹果酸、乙酸和琥珀酸四种有机酸，未检测到草酸和酒石酸;其中，柠檬酸和苹果酸的含量较高，琥珀酸仅在Cd2十浓度为80～320 mg/L时才产生。随Cd2+浓度的增加，这四种有机酸的含量以及菌丝内的GSH含量均有先增加后降低的趋势，且有机酸总量在160 mg/L Cd2+胁迫下增至最大(P＜0.05)，但培养液的pH值并无显著变化(P＞0.05)，都显著低于不加镉的对照(P＜0.05)。菌丝内的MDA含量则随Cd2+浓度的增加先增加再降低后又升高，但差异并不显著(P＞0.05)。因此，GSH和有机酸（柠檬酸、苹果酸和琥珀酸）的大量积累可能是该菌减少镉毒害，提高镉耐受性的潜在机制之一;
　　4.津田弯孢C12对重金属铅也有较高的耐受性，在Pb2+质量浓度为1200 mg/L时仍生长良好。固体培养时，铅胁迫下产生菌丝圈，菌丝干质量随Pb2+质量浓度的增加而先增加后降低，在400 mg/L Pb2+胁迫时达到最大(P＜0.05);而液体培养时菌丝球黑色且形成刺突，0～800 mg/L Pb2+胁迫时菌丝球干质量没有显著变化(P＞0.05)，在1200mg/L时比400 mg/L的菌丝干质量下降了37％(P＜0.05)，比对照下降了24％(P＞0.05);
　　5.Pb2+胁迫下，津田弯孢C12培养液除草酸外未检测到其他有机酸，且草酸含量随Pb2+浓度的增加呈显著上升的趋势(P＜0.05)，并在1200 mg/L Pb2+质量浓度下达到最大(21.2 mg/mL)，但培养液的pH值并无显著变化(P＞0.05)，都显著低于不加铅的对照(P＜0.05)。菌丝内的GSH含量随Pb2+质量浓度的增加也呈现先增加再降低的趋势。此外，液体培养条件下津田弯孢C12细胞内外的Pb2+含量及菌丝球扫描电镜(SEM)结果显示该菌的细胞可以强烈地富集环境中的Pb2+，且吸附效率随着环境中Pb2+浓度的增加而升高;
　　6.不同重金属（铅、镉）胁迫下，津田弯孢C12在菌丝形态及生理生化方面的不同变化表明其对不同胁迫环境的应对策略不同，体现了微生物适应性强的特点。