一株能吸附镉离子的植物根际真菌F9及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一株能吸附镉离子的植物根际真菌F9及其应用，属于微生物领域。本发明专利技术的植物根际真菌F9，是污水处理厂中人工湿地的植物根际土壤中筛选，经分子生物学鉴定获得，分类命名为Westerdykella dispersa，其保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为：CGMCC NO.17480；保藏时间为：2019年04月08日。植物根际真菌F9对镉离子具有高效吸收作用，能够应用于生物吸附污水中的镉离子，为城市综合性重金属污水处理系统中高效菌种的选择提供依据。

A plant rhizosphere fungus F9 capable of absorbing cadmium ions and its application

【技术实现步骤摘要】
一株能吸附镉离子的植物根际真菌F9及其应用
本专利技术属于微生物领域，具体涉及一株能吸附镉离子的植物根际真菌F9及其应用。
技术介绍
随着矿产资源的开发利用、工业发展和农业生产的现代化，重金属对环境造成的污染日趋严重，尤其是重金属Cd作为一个典型的有毒元素，在水环境中较易迁移，并能在生物体内富集，对人体有致突变、致癌、致畸的作用。而且，在我国当前经济高速发展阶段，重金属镉污染危害人体健康和造成重大经济损失的事故时有发生。因此，研究水体重金属镉污染治理技术是非常有必要的。治理水体重金属镉污染刻不容缓，各种修复技术和措施正在研究和应用中。其中利用微生物对重金属的抗性和解毒作用，将微生物活细胞及其生物量作为廉价、高效的吸附剂用于净化重金属污水是一个研究热点。陈明等研究表明，微生物主要通过吸附和转化净化重金属污水。微生物通过物理化学作用将重金属离子积累在细胞的不同部位或吸附到胞外聚合物的结合位点上，或轻度鳌合在微生物多聚物上。SarretG等研究表明，吸附后的重金属或在细胞壁表面(如啤酒酵母吸附Pb2+)，或在细胞内形成针状纤维(如假单胞菌EPS-5028吸附Pb2+)，或在细胞内形成团聚颗粒(如铜绿假单胞菌吸附Ag)。梁峙等研究发现，在重金属进入真核微生物和一些原核微生物细胞后可通过区域化作用分布在细胞内的不同部位，体内可合成重金属结合肤（如MTs）。Kefala等研究了放线菌Actinomycetes对Cd2+的吸附和富集情况，发现菌体能去除水中95%的Cd2+。Zouboulis等应用Bacilluslicheniformiss和Bacilluslaterosporus菌株对Cd2+进行吸附研究，发现两者的死细胞对Cd2+最大吸附量分别为142.7mg•g-1和159.5mg•g-1。但是，前人研究大多针对单一金属离子。单一污水浓度进行，与实际污水情况有差异。本专利技术筛选获得一株能够高效生物吸附镉离子的植物根际真菌F9。该根际真菌能有效吸附污水中的镉离子，从而为城市综合性重金属污水处理系统中高效菌种的选择提供依据，也为微生物菌剂的研发提供参考。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有重金属污染废水处理中存在的问题，提供一株能吸附镉离子的植物根际真菌F9及其应用。该根际真菌能有效吸附污水中的镉离子，而为城市综合性重金属污水处理系统中高效菌种的选择提供依据。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一株能吸附镉离子的植物根际真菌F9，该菌株是污水处理厂中人工湿地的植物根际土壤中筛选，经分子生物学鉴定获得，其分类命名为Westerdykelladispersa，保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为：CGMCCNO.17480；保藏时间为：2019年04月08日，保藏地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，检测为存活菌株并保藏。植物根际真菌F9的分离纯化方法：供试土壤采集：于2015年11月采集武夷山市生活污水处理厂中人工湿地植物再力花、香根草、花叶芦荻的根际土壤。采用5点取样法采集土壤，取样深度为0-20cm，将根系及黏附其上的根际土壤混合均匀后取土500g装入无菌袋中，于4℃冰箱保存，其中部分新鲜土样用以菌株筛选。真菌培养基：改良马丁琼脂固体培养基，其组成为：蛋白胨5.0g，酵母浸出粉2.0g，葡萄糖20.0g，KH2PO41.0g，MgSO4•7H2O0.5g，琼脂15.0g，超纯水1000mL，pH为6.2-6.6。液体培养基同上，但不加琼脂。植物根际真菌F9的筛选过程：（1）根际土壤悬浊液的制备：在无菌室中，准确称取新鲜土壤样品5.0g，放入装有95mL无菌水的250mL三角瓶中，置摇床上振荡20min，使微生物细胞分散，静置20-30s，即成10-1稀释液；再按10倍逐步稀释的方法，连续稀释，制成10-2、10-3、10-4系列稀释菌液，用于微生物的分离。（2）根际真菌的分离、纯化和优势菌株筛选1）分离：用无菌移液枪从10-2、10-3、10-4稀释菌液中各自吸取100μL的土壤悬浮液均匀涂布在改良马丁琼脂固体培养基上。每个样品设3个重复。平板封口倒置于29℃恒温培养箱中，培养3-5d。2）纯化：用接种环挑取单菌落在培养基上进行划线纯化，每个单菌落划线3个平板。平板封口倒置于29℃恒温培养箱中，培养3-5d。反复进行纯化2到3次，直至获得纯培养，分离后纯化的单菌落可进行斜面保种和甘油保种。3）高效菌株筛选：在纯化过程中记录微生物数量，并以在最高稀释度平板上出现的5-10个菌落的菌株作为根际中的优势菌株。并从优势菌株中筛选出高效菌株，具体方法如下：取0.5mL菌悬液接种到内装200mL中等浓度污水(已灭菌)的三角瓶中，并以加等量无菌超纯水为空白对照，29℃、160r·min-1恒温振荡培养48h后，参照《水和废水监测分析方法》（第四版）测定污水Cd2+浓度，比较各菌株对Cd2+的吸附率，筛选出吸附效率高的菌种。植物根际真菌F9形态特征：菌株编号形状菌落质地正面颜色反面颜色菌丝特征边缘特征F9圆形厚絮状肉粉橙红致密厚实羽毛状植物根际真菌F9培养特性：高营养、高温（29℃）、高湿度植物根际真菌F9的分子生物学鉴定：将植物根际真菌F9菌株用改良马丁琼脂培养基活化后，提取菌株的总DNA。利用真菌ITS序列通用引物ITS1：5＇-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3＇和ITS4：5＇-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3＇进行ITS序列PCR扩增。PCR扩增产物经回收、测序，获得植物根际真菌F30菌株ITS核苷酸序列，其长度为546bp。将所得序列提交到GenBank数据库进行BLAST分析比对，发现与F9同源性达到99%的菌株均为韦斯特壳属，结合形态学特征和培养特征，最终将菌株F9鉴定为韦斯特壳（Westerdykelladispersa）。植物根际真菌F9应用于生物吸附污水中的镉离子。上述植物根际真菌F9应用于生物吸附污水中的镉离子，所述污水中镉离子的浓度为1-10mg·L-1。优选的上述污水中镉离子的浓度为1mg·L-1。本专利技术的优点在于：本专利技术从污水处理厂中人工湿地的植物根际土壤中筛选获得一株吸附镉离子的植物根际真菌F9。植物根际真菌F9能有效吸附镉离子，能够应用于生物吸附污水中的镉离子。污水中镉离子浓度在1-10mg·L-1时，根际真菌F9对镉离子都有高效的生物吸附作用。尤其对镉离子浓度为1mg·L-1的低浓度污水，接种根际真菌F948h后对镉离子的吸附率达59.23%。本专利技术的植物根际真菌F9为城市综合性重金属污水处理系统中高效菌种的选择提供依据。附图说明：图1植物根际真菌F9菌落形态图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明，但本专利技术并不仅限于此。实施例1植物根际真菌F9的分离纯化供试土壤采集：于2015年11月采集武夷山市生活污水处理厂中人工湿地植物再力花、香根草、花叶芦荻的根际土壤。采用5点取样法采集土壤，取样深度为0-20cm，将根系及黏附其上的根际土壤混合均匀后取土500g装入无菌袋中，于4℃冰箱保存，其中部分新鲜土样用以菌株筛选。真菌培养基：改良马丁琼脂固体培养基：蛋白胨5.0g，酵母浸出粉2.0g，葡萄糖20.0g，KH2PO41.0g，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一株能吸附镉离子的植物根际真菌F9，其特征在于：所述植物根际真菌F9，是污水处理厂中人工湿地的植物根际土壤中筛选，经分子生物学鉴定获得，其分类命名为分类命名为

【技术特征摘要】
1.一株能吸附镉离子的植物根际真菌F9，其特征在于：所述植物根际真菌F9，是污水处理厂中人工湿地的植物根际土壤中筛选，经分子生物学鉴定获得，其分类命名为分类命名为Westerdykelladispersa，其保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为：CGMCCNO.17480，保藏时间为：2019年04月08日。2.根据权利要求1所述的一株能吸附镉离子的植物根际真菌F9，其特征在于：所述菌株F9的培养基为改良马丁琼脂固体培养基，马丁琼脂固体培养基的组成为：蛋...

【专利技术属性】
技术研发人员：林勇明，林凤莲，吴承祯，李键，洪滔，林晗，
申请(专利权)人：福建农林大学，
类型：发明
国别省市：福建,35