[發明專利]利用二氧化碳加富和內生菌互作提高植物提取效率的方法

有效

• 申請號: 201710961149.X
• 申請日: 2017-10-15
• 公開（公告）號: CN107755424B
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 李廷強;吳可人;羅繼鵬;李金星;宋宇超
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B09C1/10
• 分類號: B09C1/10
• 代理公司: 33212 杭州中成專利事務所有限公司
• 代理人: 周世駿

本發明涉及重金屬污染植物提取領域，旨在提供一種利用二氧化碳加富和內生菌互作提高植物提取效率的方法。包括：以自來水預培養超積累植物東南景天，選取根系長度為1?2cm的幼苗，將其根系浸入內生菌復合菌液中接種，然后移栽至黑色塑料桶，其營養液中含鎘；添加內生菌復合菌液后放入植物生長箱中培養，保持植物生長箱中二氧化碳的加富，每3天更換一次營養液，并維持菌體濃度；二氧化碳加富培養1個月后，收獲植株。本發明利用二氧化碳富集技術提高光合作用和生物量，同時施加內生菌促進超積累植物對重金屬鎘的吸收和積累，解決了植物提取技術中植物生長緩慢，生物量小的缺陷，增強了超積累植物東南景天的環境適應性，顯著提高了植物提取效率。

技術領域

本發明涉及重金屬污染植物提取領域，尤其涉及一種利用二氧化碳加富技術和內生菌互作來提高植物提取效率的方法。

背景技術

植物提取修復是指利用重金屬富集或超積累植物從環境中吸取一種或幾種重金屬，并將其轉移、貯存到地上部分。與傳統的物理、化學等修復工程措施相比，植物提取修復具有成本低，不破壞生態環境，不會造成二次污染等優勢，具有廣闊的應用前景。植物提取修復技術的應用有兩個前提，一個是植物必須是重金屬富集或超積累植物，能夠積累高濃度的重金屬元素，二是植物的生物量大，生長速率快。然而目前發現的大多數超積累植物生物量小，生長速率較慢，限制了植物提取修復技術的大面積推廣應用，因此，創建新型高效的植物提取修復強化技術體系，非常迫切。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術中的不足，提供一種利用二氧化碳加富和復合內生菌互作提高植物提取效率的方法。

為解決技術問題，本發明的解決方案是：

提供一種利用二氧化碳加富和內生菌互作提高植物提取效率的方法，包括以下步驟：

(1)以自來水預培養超積累植物東南景天，選取根系長度為1-2cm的幼苗，將其根系浸入內生菌復合菌液中接種2h；

所述內生菌復合菌液中包括四種內生菌：紅球菌屬(Rhodococcus)、布丘氏菌屬(Buttiauxella)、寡養單胞菌屬(Stenotrophomonas)和草螺菌屬(Herbaspirillum)，其中紅球菌屬和布丘氏菌屬的內生菌來源于超積累植物東南景天的根系，寡養單胞菌屬和草螺菌屬的內生菌來源于莖；內生菌復合菌液由四種內生菌的菌液按體積比1∶1∶1∶1混合而成，各菌液中的菌體含量為10⁹CFU mL^-1；

(2)將接菌處理后的東南景天幼苗移栽至裝有營養液的黑色塑料桶，營養液中的鎘濃度為50μM，向營養液中添加內生菌復合菌液，使菌體濃度為10⁶CFU/ml；將黑色塑料桶放入植物生長箱中培養，培養過程中保持植物生長箱中二氧化碳的加富濃度為800μL·L^-1，每3天更換一次營養液，并使營養液中菌體濃度維持在10⁶CFU/ml；

(3)二氧化碳加富培養1個月后，收獲超積累植物東南景天，分析生物量及鎘提取量。

本發明中，步驟(1)中所述預培養是指：將超積累植物東南景天放置于人工氣候室中，用自來水預培養1周；培養時控制光照周期為14小時光照，晝夜溫度為25/20℃，人工氣候室的相對濕度維持在白天70％和晚上85％。

本發明中，四種內生菌的菌體通過下述方式獲得：取超積累植物東南景天的莖和根系分別進行研磨，然后利用DF-ACC-Cd固體培養基對研磨液分別培養；挑選菌落進行劃線，分別經純化得到所述四種內生菌；