PAHs降解内生细菌在植物体内定殖及其对植物吸收PAHs的影响(2)
植物内生细菌是指能够定殖在植物健康组织间隙或细胞内、并与宿主植物建立和谐共生关系的一类微生物。几乎所有的健康植物体内均存有大量的内生细菌，其种类繁多、分布广泛、具有丰富的生物多样性[10]。已证实，某些植物内生细菌具有促进作物增产、提高植物抗逆性、降低植物病虫害发生等生理生态功能，并可作为生防菌和外源基因的重要载体[11-14]。Ho等[15]从芦苇、番薯和香根草中分离出188株内生细菌，证实了其中一些内生细菌提高了植株对芳香烃化合物污染的抗性。Moore等[16]从生长于苯系物(BTEX)污染区的杨树中分离出121株内生细菌，并发现其中多数可以降解BTEX。Barac等[17]将利用基因工程改造过的内生细菌B. cepacia L.S.2.4侵染黄色羽扇豆，发现通过植物叶片挥发的甲苯量减少了50%－70%。
功能内生细菌能有效地在植物体内定殖，不易受外界环境的影响，诱导植物产生抗菌素、酶类等次生代谢产物，促进植物生长，提高植物的耐受性。同时，功能为内生细菌提供了生存场所和大量营养，刺激内生细菌的生长繁殖[18-21]。植物内生细菌可通过分泌植物生长素吲哚乙酸、生成含铁细胞以及其它有利于植株适应不利环境的酶等提高植物抗逆境能力[4,22]，也可与病菌直接作用，攻击病菌的致病因子或病菌本身，产生拮抗物质，或诱导植物产生诱导系统抗性ISR，从而降低植物病害的发生[23,24]。因此，功能内生细菌已成为农学、植物保护、园艺、环保等领域共同关注的一类颇具前景的重要微生物菌群。
针对以上情况，本项目拟以PAHs为目标污染物，利用水培实验和微生物学方法研究功能内生细菌在植物体内的定殖分布及其对植物吸收PAHs的影响，旨在利用植物功能内生细菌来调控植物吸收PAHs污染物，有望规避植物有机污染风险，从而生产出绿色健康的农产品，保障动物和人体安全。
1 材料与方法
1.1 材料
1．1．1 化学试剂和培养基
芘(Pyrene)购自德国Fluka公司，纯度＞98%。甲醇为色谱醇，其它试剂为分析纯。
LB培养基：蛋白胨10.0 g•L-1，酵母粉5.0 g•L-1，NaCl 10.0 g•L-1，pH 7.0。
无机盐培养基(MSM)：(NH4)2SO4 1.50 g•L-1，K2HPO4•3H2O 1.91 g•L-1，KH2PO4 0.50 g•L-1，MgSO4•7H2O 0.20 g•L-1，2 mL微量元素溶液(CoCl2•6H2O 0.1 mg•L-1，MnCl2•4H2O 0.425 mg•L-1，ZnCl2 0.05 mg•L-1，NiCl2•6H2O 0.01 mg•L-1，CuSO4•5H2O 0.015 mg•L-1，Na2MoO4•2H2O 0.01 mg•L-1，Na2SeO4•2H2O 0.01 mg•L-1)，pH 7.0。固体培养基加2.0%琼脂。
芘降解固体培养基：MSM中加入一定量的芘丙酮溶液，配置到所需浓度(50 mg•L–1)。
霍格兰营养液(pH 5.5)：Ca(NO3)2•4H2O 945 mg•L-1，KNO3 506 mg•L-1，NH4NO3 80 mg•L-1，KH2PO4 136 mg•L-1，MgSO4 493 mg•L-1，铁盐溶液(2.5 mL): FeSO4•7H2O 2.78 g，EDTA•Na2 3.73 g，蒸馏水500 mL。微量元素溶液(5 mL, pH 6.0)：KI 0.83 mg•L-1，H3BO3 6.2 mg•L-1，MnSO4 22.3 mg•L-1，ZnSO4 8.6 mg•L-1)，Na2MoO4 0.25 mg•L-1，CuSO4 0.025 mg•L-1，CoCl2 0.025 mg•L-1。
1．1．2 供试植物和菌株
供试植物：选取生长旺盛，根系发达的小麦作为供试植物。
芘降解功能内生细菌：芘降解功能内生细菌033 ，此菌株为实验室购买菌株。