[发明专利]一种铜尾矿上植物根际促生菌的分离及其性能评价的方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及重金属尾矿修复领域，尤其是涉及一种铜尾矿上植物根际促生菌的分离及其性能评价的方法。

【技术背景】

生态环境与社会发展是当前国际社会关注的重大问题，矿产资源的开发利用所引起的一系列的生态、社会及经济等问题是环境与发展的焦点之一。矿山废弃地不仅破坏和占用大量的土地资源，而且尾矿往往含有多种污染物，如极端的pH、重金属含量过高和有害的矿物材料等，污染物通过大气及水体等途径扩散，给周边地区带来了严重的生态环境污染。矿山废弃物中重金属污染最为严重，由于重金属进入土壤后不易分解、转化或富集，以及土壤十分贫瘠，使得矿业废弃地重金属污染的治理变得十分困难，导致土壤退化。目前，矿业废弃地修复的方法主要有物理修复法、化学修复发以及生物修复法，由于生物修复发比较经济，而且又不会造成二次污染，所以现在许多研究人员寻求用生物的方法修复尾矿。

微生物修复技术是生物修复法的一种，土壤微生物在土壤生态系统中有重要作用，直接推动着土壤的物质循环和能量流动，并通过影响土壤物质的合成与分解，从而间接地影响着植物的生长，土壤微生物在整个生态系统中发挥着重要的作用。植物根际促生菌(PGPR)是定居于植物根部可以通过分泌植物激素、特异性酶和抗生素，以及可以产生如含铁细胞、大分子螯合物和植物病原体抑制物质来促进植物的生长。PGPR也可以通过合成1-氨基环丙烷-1-羧酸酯(ACC)脱氨酶(以下简称ACC细菌)来促进植物的生长，ACC脱氨酶在许多微生物种类中存在，包括革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌、根瘤菌等。植物根系产生大量的ACC在植物体内被ACC氧化酶分解生成乙烯，植物体内大量的乙烯的生成会阻止植物的生长；ACC也会被分泌到植物根或种子外面，然后被ACC细菌所产生的ACC脱氨酶所分解为氨和α-酮丁酸，ACC菌所产生的ACC脱氨酶阻止了乙烯的产生，降低了植物根部乙烯的浓度，从而阻止了乙烯对于植物根的生长阻止作用。ACC细菌已被证实可以在不同的胁迫下促进植物生长，包括盐胁迫、干旱胁迫、重金属胁迫以及有机物胁迫。ACC细菌作为PGPR中的一类，也可以合成和分泌植物生长因子吲哚乙酸(IAA)，IAA可以进入植物细胞促进植物生长。因此，分离并研究植物根系ACC细菌对重金属尾矿修复有重要的作用。

本发明旨在从安徽省铜陵市杨冲山铜尾矿上生长的植株根系筛选ACC细菌，测定其特性、进行评价以及其对植物生长的促进作用，解决铜陵市铜尾矿重金属含量高，土壤贫瘠，无法种植或定植植物生长不良的问题，对推动全国重金属尾矿修复也具有重要的意义。

【发明内容】

本发明的目的在于从铜尾矿上生长的植物群落的根系分离产1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶菌株(下简称ACC菌株)，植物群落包括白茅群落(imperata cylindrica)、狗牙根群落(cynodon dactylon)、月见草群落(oenothera erythrosepala)和直立黄芪群落(astragalus adsurgens)等常见群落，获得优良的菌株并将其应用于尾矿修复领域，可以使植物更好的在尾矿土上定植，以克服现有技术中植株在尾矿上无法生长或生长不良的不足。

本发明是一种铜尾矿上植物根际促生菌的分离及其性能评价的方法，具体包括ACC菌株的筛选方法、性能评价方法以及对于植物促生效应的评价方法。

本发明具体技术方法如下：

1、ACC菌株的筛选

样品采集：以多点法分别从铜尾矿上的植物群落的根系分离土壤各1kg，0℃低温保存，并在48小时内带回实验室进行ACC菌株分离；

ACC菌株分离与筛分纯化：将1克根际土壤加入PAF培养基中进行扩繁，28℃恒温摇床培养24小时，再取0.1ml的菌悬液到含有3mmol/L的DF培养基中，在28℃下，摇床培养3天；将0.1ml的菌悬液加入到不含ACC的DF培养基中，作为空白对照。将菌液稀释100倍后涂布于DF培养基(先用3mmol/L ACC涂布在DF固体培养基上)上。筛选出以利用ACC为氮源的根际促生菌。