CN110338000A - 一种利用真菌棘孢曲霉和水杨酸共同缓解纳米氧化锌对植物胁迫伤害的方法 - Google Patents

一种利用真菌棘孢曲霉和水杨酸共同缓解纳米氧化锌对植物胁迫伤害的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110338000A
CN110338000A CN201910639593.9A CN201910639593A CN110338000A CN 110338000 A CN110338000 A CN 110338000A CN 201910639593 A CN201910639593 A CN 201910639593A CN 110338000 A CN110338000 A CN 110338000A
Authority
CN
China
Prior art keywords
zine oxide
nano zine
plant
aspergillus aculeatus
salicylic acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910639593.9A
Other languages
English (en)
Inventor
关春峰
张越
王畅
李倩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin University
Original Assignee
Tianjin University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin University filed Critical Tianjin University
Priority to CN201910639593.9A priority Critical patent/CN110338000A/zh
Publication of CN110338000A publication Critical patent/CN110338000A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G22/00—Cultivation of specific crops or plants not otherwise provided for
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G22/00—Cultivation of specific crops or plants not otherwise provided for
    • A01G22/45—Tobacco
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G7/00—Botany in general
    • A01G7/06—Treatment of growing trees or plants, e.g. for preventing decay of wood, for tingeing flowers or wood, for prolonging the life of plants

Abstract

本发明公开了一种利用真菌棘孢曲霉和水杨酸共同缓解纳米氧化锌对植物胁迫伤害的方法，步骤为：挑选生长健硕的植物苗移栽到含有纳米氧化锌的土壤中，在植物的根际加入真菌棘孢曲霉菌液和水杨酸溶液，培养生长。本发明原料易得，方法简单，易于操作，成本较低，具有良好的应用前景。实验证明利用真菌棘孢曲霉和水杨酸共同缓解纳米氧化锌对植物胁迫伤害。

Description

一种利用真菌棘孢曲霉和水杨酸共同缓解纳米氧化锌对植物 胁迫伤害的方法
技术领域
本发明涉及纳米金属污染物的植物-微生物联合修复领域，具体涉及一种利用真菌棘孢曲霉和水杨酸共同缓解纳米氧化锌对植物胁迫伤害的方法。
背景技术
纳米颗粒(NPs)，一种至少100nm或者更小的物质，具有单原子或分子转移以及相应体积材料的转移功能，可很大地改变物质的物理化学性质，可能对生命体产生正或负面效应，因而受到了极大的关注。纳米技术的快速发展导致在化妆品，食品，工业和农业工业中普遍使用尺寸范围为1-100nm的纳米颗粒。NPs会随纳米产品的运输、储存、泄漏、使用及废物处理等途径进入水体、大气和土壤等环境，并发生溶解/沉淀、分散/聚集、吸附/解吸、氧化/还原和生物富集等一系列复杂的过程，会对各生态系统产生潜在的影响。
纳米氧化锌(ZnONPs)，是最常见的金属型纳米粒子之一，具有一定的生物毒性，作为一种新型的半导体材料近年来成为研究的热点。由于ZnONPs粒子具有大比表面积效应和较强的氧化还原能力，因此ZnONPs已经被广泛地用于化妆品、橡胶、医学、化学纤维、电子工业和其他领域。人们将ZnONPs加入到防晒霜中，使其能有效地吸收长波紫外线。ZnONPs有抗衰老、抗摩擦、低消耗和长寿命等优点，因此它可以作为高速耐磨橡胶制品的添加剂。ZnONPs有抗菌、脱臭和自清洁等特点，被用于卫浴产品当中。然而，在生产、使用和处理过程中，ZnONPs不可避免地释放到环境当中。暴露于ZnONPs会导致动物肝脏损伤，改变土壤细菌群落，并增加胚胎毒性。ZnONPs可以作为应用于农药和土壤修复剂等药剂使用于农田和土壤，其他纳米污染物也会随大气沉降、降水和灌溉等进入农田，这些纳米颗粒会在土壤环境中迁移和转化，不仅影响植物和土壤生物，而且能够被植物吸收、富集和累积，从而随食物链进入人畜体内产生健康风险。因此，ZnONPs对植物(作物)的生物效应及在其体内的吸收和累积值得重视。
许多微生物群落对重金属敏感。多种土壤微生物可以通过降解在土壤中处理有毒化合物，因此这种微生物通常用于生物修复。基于微生物-植物组合的生物修复方法可能有助于植物修复和减轻重金属污染土壤的成功
棘孢曲霉(Aspergillus aculeatus，A.a)是属于曲霉属的真菌，作为抗Cd抗性真菌被百慕大草的根际分离出来。已经证明，棘孢曲霉可以定植植物根，改善草坪质量，过氧化氢含量和促进植物生长，以及光合作用从而减轻镉对狗牙根的毒性作用。此外，棘孢曲霉可以在无菌培养物中容易地培养，由于它没有宿主特异性，因此能够容易地繁殖。但目前尚未有采用真菌棘孢曲霉和水杨酸共同缓解纳米氧化锌对植物胁迫伤害的报道。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用真菌棘孢曲霉和水杨酸共同缓解纳米氧化锌对植物胁迫伤害的方法。
本发明的技术方案概述如下：
一种利用真菌棘孢曲霉和水杨酸共同缓解纳米氧化锌对植物胁迫伤害的方法，包括如下步骤：挑选生长健硕的植物苗移栽到含有纳米氧化锌的土壤中，在植物的根际加入真菌棘孢曲霉菌液和水杨酸溶液，培养生长。
植物优选为野生型烟草，也可以选用其它植物。
含有纳米氧化锌的土壤中纳米氧化锌的含量为5-30mg/kg。
优选地，真菌棘孢曲霉菌液的浓度为106-108cfu/mL，每株植物加入10-20mL。
水杨酸溶液的浓度为1-2mmol/L，每株植物加入50-200mL。
本发明的优点:
本发明原料易得，方法简单，易于操作，成本较低，具有良好的应用前景。实验证明利用真菌棘孢曲霉和水杨酸共同缓解纳米氧化锌对植物胁迫伤害。
附图说明
图1是真菌棘孢曲霉和水杨酸共同作用对受纳米氧化锌胁迫烟草株的影响。
图2是烟草在不同情况下过氧化氢(H2O2)含量。
图3是烟草在不同情况下叶绿素含量。
图中，WT+ZnONPs为对照例4；WT+ZnONPs+A.a为对照例2；WT+ZnONPs+SA为对照例3；WT+ZnONPs+SA+A.a为实施例1；WT为对照例1野生型烟草叶片。
具体实施方式
本发明以野生型烟草为例，是为了使本领域的技术人员能够更好地理解本发明，但并不对本发明作任何限制。
野生型烟草种子为市售。
真菌棘孢曲霉(Aspergillus aculeatus，A.a)购自上海莼试生物技术有限公司。
ZnONPs试剂(纳米氧化锌)购自凯玛特(天津)化工科技有限公司。
SA试剂(水杨酸)购自天津鼎国生物公司，纯度98％。，使用时配制成浓度为1mol/L的母液，乙醇溶解，使用前经0.2um滤膜过滤至无菌状态,再用无菌水配制到需要的浓度。
MS培养基购自天津鼎国生物公司。
Martin固体培养基(MgSO40.5g/L，KH2PO41g/L,蛋白胨(peptone)5g/L，葡萄糖(glucose)10g/L，琼脂粉(Agar)18g/L，pH＝6.0)
Martin液体培养基(MgSO4 0.5g/L，KH2PO4 1g/L,蛋白胨(peptone)5g/L，葡萄糖(glucose)10g/L,pH＝6.0)
血球计数板购自购自天津鼎国生物公司。
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
种子萌发：挑取种皮完整且干燥的野生型烟草成熟种子，用体积浓度为70％乙醇水溶液，浸泡2分钟，用无菌水漂洗3次，再用含有效氯10％的次氯酸钠溶液浸泡18分钟，用无菌水漂洗3次后铺设于MS培养基上，在25℃/22℃昼夜、光暗16h/8h交替的温室中培养，使种子萌发。待种子萌发，子叶完全舒展开时，挑选发育良好的野生型幼苗单独培养。
真菌棘孢曲霉的活化与繁殖：通过划线培养法激活在-80℃保存的棘孢曲霉，接种于Martin固体培养基，并在30℃培养48小时。在48小时的繁殖阶段后，将棘孢曲霉转移到含有150mLMartin液体培养基的烧瓶中。将接种了棘孢曲霉的所有烧瓶置于摇床中，以180rpm在30℃培养72小时。用纱布过滤液体马丁培养基中的真菌，用无菌水洗涤三次，以确保彻底冲洗掉整个表面液体Martin培养基并获取菌液，使用血球计数板确定菌液浓度为106-108cfu/mL。
实施例1
一种利用真菌棘孢曲霉和水杨酸共同缓解纳米氧化锌对植物胁迫伤害的方法，包括如下步骤：挑选生长健硕的野生型烟草苗移栽到含有纳米氧化锌的土壤中，土壤中纳米氧化锌的含量为18mg/kg，在植物的根际加入真菌棘孢曲霉菌液和水杨酸溶液，浇水，培养生长，真菌棘孢曲霉菌液的浓度为107cfu/mL，每株植物加入15mL；水杨酸溶液的浓度为1.5mmol/L，每株植物加入100mL。
图1中的叶片拍摄于种植15天,在野生型烟草苗生长第15天，测定过氧化氢含量、叶绿素含量,见图2和图3。(图中的WT+ZnONPs+SA+A.a为实施例1)
对照例1
挑选生长健硕的野生型烟草苗移栽到土壤中，浇水，培养生长。
图1中的叶片拍摄于种植15天,在野生型烟草苗生长第15天，测定过氧化氢含量、叶绿素含量,见图2和图3。(图中的WT为对照例1)
对照例2
挑选生长健硕的野生型烟草苗移栽到含有纳米氧化锌的土壤中，土壤中纳米氧化锌的含量为18mg/kg，在植物的根际加入真菌棘孢曲霉菌液，浇水，培养生长，真菌棘孢曲霉菌液的浓度为107cfu/mL，每株植物加入15mL。
图1中的叶片拍摄于种植15天,在野生型烟草苗生长第15天，测定过氧化氢含量、叶绿素含量,见图2和图3。(图中的WT+ZnONPs+A.a为对照例2)
对照例3
挑选生长健硕的野生型烟草苗移栽到含有纳米氧化锌的土壤中，土壤中纳米氧化锌的含量为18mg/kg，在植物的根际加入水杨酸溶液，浇水，培养生长，水杨酸溶液的浓度为1.5mmol/L，每株植物加入100mL。
图1中的叶片拍摄于种植15天,在野生型烟草苗生长第15天，测定过氧化氢含量、叶绿素含量,见图2和图3。(图中的WT+ZnONPs+SA为对照例3)
对照例4
挑选生长健硕的野生型烟草苗移栽到含有纳米氧化锌的土壤中，土壤中纳米氧化锌的含量为18mg/kg，在植物的根际浇水，培养生长。
图1中的叶片拍摄于种植15天,在野生型烟草苗生长第15天，测定过氧化氢含量、叶绿素含量,见图2和图3。(图中的WT+ZnONPs为对照例4)
实验结果：
(1)对照例1中野生型烟草长势良好，与对照例1相比，对照例4中烟草株系矮小，烟草叶片短小且明显发黄，叶片数少，主根和侧根细短且侧根数量较少，烟草的生长受到明显抑制，烟叶成熟延迟，表明纳米氧化锌对烟草苗有明显毒性。
对照例2野生型烟草与对照例4中野生型烟草苗相比，株系高大，叶片黄化作用减轻且叶片萌发的数量增加。说明真菌棘孢曲霉悬浮液对受纳米氧化锌胁迫烟草株的毒害有缓解作用。
对照例3野生型烟草苗受到纳米氧化锌毒害作用与对照例4中野生型烟草苗相比同样明显减轻，株系更为高大，叶片黄化作用减轻且叶片萌发的数量增加，侧根长度和数量增加，且生长状况略好于对照例2。说明低浓度水杨酸对受纳米氧化锌胁迫烟草株的毒害有缓解作用且缓解作用好于真菌棘孢曲霉。
实施例1野生型烟草苗受到纳米氧化锌毒害作用最小。与对照例4中野生型烟草苗相比，植株挺拔，叶片较大，且叶片萌发的数量增加，黄化作用减轻，主根长度较长且粗大，侧根长度和数量增加，与对照2，3相比长势更好，植株更为高大。说明真菌棘孢曲霉与水杨酸联合作用对受纳米氧化锌胁迫烟草株的毒害有缓解作用且缓解作用明显好于真菌棘孢曲霉和水杨酸单独作用。
(2)从图2中可以看出，在受到纳米氧化锌胁迫后，对照例4烟草植株体内的H2O2含量显著增加，对照例4中是对照例1中烟草植株体内H2O2含量的2倍，说明纳米氧化锌加剧了烟草细胞大分子氧化损伤，破坏了烟草正常的调控代谢。实施例1中是对照例1中烟草植株体内H2O2的含量的1.4倍，说明真菌棘孢曲霉和水杨酸共同作用可以缓解纳米氧化锌对烟草细胞代谢的损伤。
(3)从图3中可以看出，在受到纳米氧化锌胁迫后，对照例4烟草植株体内的叶绿素含量显著下降，说明纳米氧化锌会对植物叶绿体结构产生损伤。对照例2，3与对照例4相比，植株体内的叶绿素含量明显增加，说明水杨酸和真菌棘孢曲霉能分别缓解纳米氧化锌对烟草叶绿体产生的损伤。实施例1与对照例4相比，植株体内的叶绿素含量明显增加且与对照例2，对照例3相比增加更为明显，说明真菌棘孢曲霉和水杨酸共同作用能缓解纳米氧化锌对烟草叶绿体产生的损伤。
实施例2
一种利用真菌棘孢曲霉和水杨酸共同缓解纳米氧化锌对植物胁迫伤害的方法，包括如下步骤：挑选生长健硕的野生型烟草苗移栽到含有纳米氧化锌的土壤中，土壤中纳米氧化锌的含量为5mg/kg，在植物的根际加入真菌棘孢曲霉菌液和水杨酸溶液，培养生长，真菌棘孢曲霉菌液的浓度为106cfu/mL，每株植物加入20mL；水杨酸溶液的浓度为2mmol/L，每株植物加入50mL。
实施例3
一种利用真菌棘孢曲霉和水杨酸共同缓解纳米氧化锌对植物胁迫伤害的方法，包括如下步骤：挑选生长健硕的野生型烟草苗移栽到含有纳米氧化锌的土壤中，土壤中纳米氧化锌的含量为30mg/kg，在植物的根际加入真菌棘孢曲霉菌液和水杨酸溶液，培养生长，真菌棘孢曲霉菌液的浓度为108cfu/mL，每株植物加入10mL；水杨酸溶液的浓度为1mmol/L，每株植物加入200mL。
经检测，实施例2和实施例3，在野生型烟草苗生长第15天，测定过氧化氢含量、叶绿素含量与实施例1相似。

Claims (5)

1.一种利用真菌棘孢曲霉和水杨酸共同缓解纳米氧化锌对植物胁迫伤害的方法，其特征是包括如下步骤：挑选生长健硕的植物苗移栽到含有纳米氧化锌的土壤中，在植物的根际加入真菌棘孢曲霉菌液和水杨酸溶液，培养生长。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述植物为野生型烟草。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述含有纳米氧化锌的土壤中纳米氧化锌的含量为5-30mg/kg。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述真菌棘孢曲霉菌液的浓度为106-108cfu/mL，每株植物加入10-20mL。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征是水杨酸溶液的浓度为1-2mmol/L，每株植物加入50-200mL。
CN201910639593.9A 2019-07-16 2019-07-16 一种利用真菌棘孢曲霉和水杨酸共同缓解纳米氧化锌对植物胁迫伤害的方法 Pending CN110338000A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910639593.9A CN110338000A (zh) 2019-07-16 2019-07-16 一种利用真菌棘孢曲霉和水杨酸共同缓解纳米氧化锌对植物胁迫伤害的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910639593.9A CN110338000A (zh) 2019-07-16 2019-07-16 一种利用真菌棘孢曲霉和水杨酸共同缓解纳米氧化锌对植物胁迫伤害的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110338000A true CN110338000A (zh) 2019-10-18

Family

ID=68176400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910639593.9A Pending CN110338000A (zh) 2019-07-16 2019-07-16 一种利用真菌棘孢曲霉和水杨酸共同缓解纳米氧化锌对植物胁迫伤害的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110338000A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110885836A (zh) * 2019-11-28 2020-03-17 天津大学 转LcSABP基因烟草耐纳米氧化锌的用途
CN110915353A (zh) * 2019-11-28 2020-03-27 天津大学 一种利用水杨酸缓解纳米氧化锌对植物胁迫伤害的方法
CN111226988A (zh) * 2020-03-07 2020-06-05 浙江省农业科学院 复合浸种剂及其在提高锌胁迫下作物种子活力和降低种苗锌含量中的应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104221796A (zh) * 2014-09-29 2014-12-24 中国计量学院 应用水杨酸控制稻米重金属汞积累的方法
CN108373391A (zh) * 2016-11-11 2018-08-07 贵州省烟草科学研究院 一种以牛粪为基质的烤烟降镉有机肥及制备方法和应用
CN109041975A (zh) * 2018-09-10 2018-12-21 天津大学 一种利用水杨酸缓解三氯生对植物胁迫伤害的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104221796A (zh) * 2014-09-29 2014-12-24 中国计量学院 应用水杨酸控制稻米重金属汞积累的方法
CN108373391A (zh) * 2016-11-11 2018-08-07 贵州省烟草科学研究院 一种以牛粪为基质的烤烟降镉有机肥及制备方法和应用
CN109041975A (zh) * 2018-09-10 2018-12-21 天津大学 一种利用水杨酸缓解三氯生对植物胁迫伤害的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
周娜: "活性真菌对重金属离子吸附及抗性的实验研究", 《湖南大学》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110885836A (zh) * 2019-11-28 2020-03-17 天津大学 转LcSABP基因烟草耐纳米氧化锌的用途
CN110915353A (zh) * 2019-11-28 2020-03-27 天津大学 一种利用水杨酸缓解纳米氧化锌对植物胁迫伤害的方法
CN111226988A (zh) * 2020-03-07 2020-06-05 浙江省农业科学院 复合浸种剂及其在提高锌胁迫下作物种子活力和降低种苗锌含量中的应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107446847B (zh) 一株贝莱斯芽孢杆菌gt11及其应用
CN111172080B (zh) 一株贝莱斯芽孢杆菌及其应用
CN104711209B (zh) 用于防治烟草青枯病的解淀粉芽孢杆菌b011及其应用
CN107488618B (zh) 巨大芽孢杆菌h3及其在促进作物生长和减少作物吸收重金属的应用
CN110338000A (zh) 一种利用真菌棘孢曲霉和水杨酸共同缓解纳米氧化锌对植物胁迫伤害的方法
CN101880633B (zh) 一种层出镰孢菌及其菌剂和应用
CN108605706B (zh) 一种提升番茄耐镉能力的方法
CN102994419B (zh) 一种短小芽孢杆菌lnxm12及其应用
CN107937310A (zh) 根际促生菌及其应用
CN1236052C (zh) 一种枯草芽孢杆菌菌株
CN112481157B (zh) 烟草化感自毒物质降解菌、复合菌剂可湿性粉剂及应用
CN113755347A (zh) 一种促进油茶氮素吸收的内生真菌am1
CN108315276A (zh) 一种多功能微生物复合除臭剂及其制备方法和应用
CN116121147B (zh) 一株土荆芥种子内生拉里摩尔土壤杆菌及其应用
CN101451112A (zh) 一种防治果树根癌病的土壤杆菌及其菌剂和制备方法
CN111471627B (zh) 一株粘质沙雷氏菌bsz及应用
Schier et al. Effect of water stress on aluminum toxicity in pitch pine seedlings
CN113736671B (zh) 一种促进油茶钾素吸收的内生真菌am8.2
CN113322206B (zh) 一种含贝莱斯芽孢杆菌suno-18s-36的菌剂及其应用
CN111517863B (zh) 一种含甲基营养型芽孢杆菌的生物有机肥及其制备
CN103602622A (zh) 红假单胞菌菌株及其在抑制黄瓜霜霉病菌、促进黄瓜生长中的应用
CN115820445A (zh) 一株分离的科萨克氏菌fb2-3及其在s2-降解中的应用
CN113881596A (zh) 一种用于促进红豆杉扦插生根和生长的多元微生物肥及其应用
CN108260600B (zh) 作物种衣剂副作用防控助剂及其应用
CN116836896B (zh) 一种防治棉花枯萎病的微生物菌剂及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20191018

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication