耐镉阿氏芽孢杆菌缓解水稻受镉胁迫的研究

范美玉，黎妮，贾雨田，张超，王伟平*，杨志伟*

（1.首都师范大学生命科学学院，北京100048；2.湖南杂交水稻研究中心，杂交水稻国家重点实验室，长沙410125）

镉是生物毒性最强的重金属之一，据2014年原环境保护部和原国土资源部《全国土壤污染状况调查公报》显示，我国耕地点位超标率为19.4%，主要污染物为镉、镍、砷、铜、汞、滴滴涕和多环芳烃等。其中，镉是我国农田最为主要的重金属污染元素之一，其点位超标率高达7.0%，位于八大超标重金属元素之首[1]。水稻是一种易于富集镉的重要粮食作物，镉米是人类通过饮食摄入镉的主要来源[2]。因此，控制稻米镉积累是保证粮食安全生产的重要研究方向。

目前，针对重金属污染稻田的微生物修复技术主要包括3个方面：微生物原位钝化、微生物−植物联合修复[3−4]以及微生物与土壤调理剂（固定剂）联合修复[5]。其中，微生物原位钝化是指微生物自身以单菌或混合菌剂的方式，通过沉淀、吸附、吸收、转化等方式对土壤中的重金属进行固定或清除，以达到净化环境的目的[6]。

有研究报道，细菌原位钝化技术可以促进水稻的生长、降低重金属在籽粒中的积累，涉及到芽孢杆菌属（Bacillus）[7−8]、新根瘤菌属（Neorhizobium）[8]、戴尔福特菌属（Delftia）[9−10]、假单胞菌属（Pseudomonas）[10]、贪铜菌属（Cupriavidus）[11−12]、寡养单胞菌属（Stenotrophomonas）[10]等属的菌株，以及商业化菌剂EM[7]和微生物菌剂CJY[13]等。例如耐重金属巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）H3和新根瘤菌（Neorhizobium huautlense）T1−17可以使根际土壤pH升高，并利用细胞壁上的阴离子基团与镉结合，从而降低了根际土壤的可交换性镉含量。……