褐环乳牛肝菌及其与植物联合修复重金属污染场地的方法技术

技术编号:27049417 阅读:56 留言:0更新日期:2021-01-15 14:16
褐环乳牛肝菌及其与植物联合修复重金属污染场地的方法,该褐环乳牛肝菌(

【技术实现步骤摘要】
褐环乳牛肝菌及其与植物联合修复重金属污染场地的方法
本专利技术涉及环境土壤污染治理
,尤其是涉及一种真菌褐环乳牛肝菌及其与植物联合修复重金属污染场地,恢复重金属污染场地植被的方法
技术介绍
重金属污染对环境及人类的健康危害备受关注。目前,重金属污染土壤的修复主要采用工程、物理化学和生物修复。工程及物理化学修复技术存在一定的局限性,如成本高,易造成二次污染,对环境的扰动大,难以管理等。生物修复中的植物修复以其低成本、来源广、不破坏生态环境等优势被称为真正的“绿色修复技术”,已成为治理环境污染的主力军和关注的焦点及治理环境污染物的重要工具。然而,废弃矿区、尾矿库区等重金属污染场地,通常是土壤瘠薄,植物,尤其是木本植物,成活率低。而能在该类土壤中生长的木本植物通常是与外生菌根菌共生的壳斗科或松科植物(参见魏松坡,贾黎明.外生菌根真菌对矿物风化作用研究进展[J].生态学杂志,2014,33(12):3447-3454;Zhang,T.,Wen,X.P.,Ding,G.J.,.Ectomycorrhizalsymbiosisenhancestolerancetolowphosphorousthroughexpressionofphosphatetransportergenesinmassonpine(Pinusmassoniana).ActaPhysiol.Plant.2017,39,101)。近年来许多学者和研究人员对重金属污染环境下菌根植物的生长和代谢反应进行研究,探讨在过量重金属胁迫环境下,菌根对提高寄主植物修复效率的影响和机理,例如,黄艺指出外生菌根能增加寄主植物对铜的积累,其地上部分的含量下降,地下部分含量增加,在400mg·kg-1处理外生菌根植物地下部分含量为无菌根植物的123.1%(参见黄艺,彭博,李婷,梁振春.外生菌根真菌对重金属铜镉污染土壤中油松生长和元素积累分布的影响[J].植物生态学报,2007(05):923-929)。另有研究发现,寄主植物在接种外生菌根菌时能耐受高浓度重金属的污染,并指出菌根对重金属有较大的吸收和固定作用(参见Luo,Z.B.,Wu,C.H.,Zhang,C.,Li,H.,Lipka,U.,Polle,A.,Theroleofectomycorrhizasinheavymetalstresstoleranceofhostplants.Environ.Exp.Bot.2014,108,47–62.),从而为应用菌根植物进行土壤修复提供了一定理论基础。试验与实践应用研究均发现:植物-菌根真菌共生系统对重金属污染土壤具有较好的修复效果,但是不同的植物与不同的真菌对重金属吸收富集能力都不相同,修复的土壤污染种类、理化性质也都有差异,因此植物-菌根联合修复的模式,随着材料及环境的不同,修复效果也会产生差异。采用本土植物和外生菌根联合修复,可促进植被恢复,同时防止外来物种入侵和二次污染。到目前为止,尚未见到对采用马尾松外生菌根修复Pb/Zn等重金属复合污染土壤的机理研究报道,对其土壤修复潜力尚不明确。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是,克服现有技术存在的上述缺陷,提供一种可用于修复重金属污染场地的真菌,及对重金属污染场地修复效率高,植被恢复快的使用所述真菌与植物联合修复重金属污染场地的方法。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是,一种真菌褐环乳牛肝菌(SuillusluteusSL517),2019年11月28日保藏于中国典型培养物保藏中心,简称“CCTCC”,地点:中国武汉,保藏编号:CCTCCNO2019982。本专利技术用植物与外生菌根菌联合修复重金属污染场地的方法是,用对重金属耐受性强的外生菌根菌真菌所述褐环乳牛肝菌与本地乡土植物树种构建菌根,种植于受重金属污染的场地,去除和固定所述场地中的重金属。进一步,所述树种优选马尾松。进一步,所述褐环乳牛肝菌系结合污染土壤类型与植物生物学、生态学特点,从植物马尾松的林下土壤中存在的菌种中进行分离初选,经不同浓度梯度含重金属离子溶液胁迫培育,筛选,获得。进一步,所述褐环乳牛肝菌初选、筛选的具体方法包括以下步骤:S1:从自然生长的马尾松林分中,采取根际土,分离获得初生褐环乳牛肝菌菌株;S2:将步骤S1分离获得的褐环乳牛肝菌菌株进行纯化扩繁;S3:将步骤S2扩繁获得的褐环乳牛肝菌菌种接种于含有不同浓度单一或多种复合重金属离子的真菌培养基上,依据生长速度、重金属富集量筛选出对重金属耐受性强和富集能力强的褐环乳牛肝菌菌株。进一步,所述用木本植物与外生菌根菌联合修复重金属污染场地的方法,包括以下具体步骤:(1)将经消毒和用含重金属溶液浸泡预处理后的马尾松种子置于25℃-28℃培养箱中催芽,种子开始露白即胚根破壳时,播种到经灭菌的培养基质中;(2)将步骤(1)所述种子培育至长成幼苗后,截掉主根根尖,浸入经活化的所述褐环乳牛肝菌菌液中,然后移植到装有培养基质的穴盘中,所述培养基质中含有重金属矿土,以锻炼小苗对重金属的适应性;(3)将步骤(2)所述幼苗培养至菌根化率高于80%的植株,植入拟修复的受重金属污染的场地中。进一步,步骤(1)中,所述植物马尾松为根系发达的乡土木本植物;进一步,步骤(1)中,所述培养基质为被低浓度(即Pb2+、Zn2+浓度为0.5-1.0mmol·kg-1)重金属离子溶液浇透过的蛭石混合基质,所述灭菌得方法为110~130℃高压灭菌90~150min。进一步,步骤(2)中,幼苗截去主根根尖,以促进侧根发生,增加根系总表面。进一步,步骤(2)中,幼苗截去主根根尖,主根保留长度为1-1.5cm。进一步,步骤(2)中,所述培养基质为体积比1:(0.5~1.5)的无污染红壤与被重金属污染土壤的混合基质。进一步,所述重金属为Pb、Zn、Cd、Cr中的一种或几种。进一步,步骤(3)中,所述幼苗培养的条件为,温度20~30℃的阳光温室大棚,待到菌根化苗在阳光温室大棚中生长到1-2m,将镜检有二杈小根和菌丝的幼苗移栽到拟修复的重金属污染土壤中。进一步,为保证移栽苗成活率,在移栽后的前5个月,在干旱少雨时节,对移栽幼苗进行适当浇灌。本专利技术采用耐受性外生菌根真菌与马尾松幼苗构建菌根化苗,将菌根化松树苗种植于铅锌矿区复合重金属污染的土壤中。种子萌发与盆栽实验表明,较长时间接触低浓度重金属能锻炼幼苗对重金属的耐受性,而外生菌根性真菌能促进植物的生长,使植物的生物量保持在一个较高的水平,而菌丝生长受土壤中重金属毒害的影响较少。将菌根化树苗栽种尾矿污染土壤中,可改善土壤理化性质,改善土壤含水量,增强根际微生物、根系和介质载体三者之间复合功能,充分发挥植物与微生物作用的优势,提高马尾松对重金属的吸收、富集的转化潜力,提高污染土壤的修复效率;可以提高植物在高浓度铅锌等多种重金属污染土壤上的植物生存能力,提高植物固定土壤重金属的效果,减少污染土壤重金属的迁移扩散,提高污本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种真菌褐环乳牛肝菌(

【技术特征摘要】
1.一种真菌褐环乳牛肝菌(SuillusluteusSL517),2019年11月28日保藏于中国典型培养物保藏中心,地点:中国武汉,保藏编号:CCTCCNO:2019982。


2.一种用木本植物与外生菌根菌联合修复重金属污染场地的方法,其特征在于,用对重金属耐受性强的外生菌根菌真菌所述褐环乳牛肝菌与本地乡土植物树种构建菌根,种植于受重金属污染的场地,去除和固定所述场地中的重金属;所述树种优选马尾松。


3.如权利要求2所述用木本植物与外生菌根菌联合修复重金属污染场地的方法,其特征在于,所述褐环乳牛肝菌系结合污染土壤类型与植物生物学、生态学特点,从植物马尾松林下根际土壤中存在的菌种中进行分离初选,经使用含不同浓度梯度重金属离子溶液胁迫培育,筛选,获得。


4.如权利要求3所述用木本植物与外生菌根菌联合修复重金属污染场地的方法,其特征在于,所述褐环乳牛肝菌初选、筛选的具体方法包括以下步骤:
S1:从自然生长的马尾松林分中,采取根际土,分离获得初生褐环乳牛肝菌菌株;
S2:将步骤S1分离获得的褐环乳牛肝菌菌株进行纯化扩繁;
S3:将步骤S2扩繁获得的褐环乳牛肝菌菌种接种于含有不同浓度单一或多种复合重金属的真菌培养基上,依据生长速度、重金属富集量筛选出对重金属耐受性强和富集能力强的褐环乳牛肝菌菌株SL517。


5.如权利要求2-4之一所述用木本植物与外生菌根菌联合修复重金属污染场地的方法,其特征在于,包括以下具体步骤:
(1)将经消毒和用含重金属溶液浸泡预处理后的植物种子置于25℃-28℃培养箱中催芽,种子开始露白即胚根破壳时,播种到经灭菌的培养基质中;
(2)将步骤(1)所述种子...

【专利技术属性】
技术研发人员:蒋丽娟郁培义周宵申爱荣黄忠良张轩李斯濛吴子剑
申请(专利权)人:中南林业科技大学湖南省林业科学院
类型:发明
国别省市:湖南;43

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