强化超积累植物东南景天萃取镉的微生物菌株筛选(2)
生物修复与物理化学修复相比，具有更大的优势：成本只有前两者的1/2到1/3、环保友好，没有二次污染、治理彻底，效果极佳[4][5]，所以生物修复是今后土壤重金属污染治理的首要选择和主要研究方向。在生物修复中，按实施场所分类，有原位修复、异位修复和联合修复；按土壤生物修复分类，有微生物修复、植物修复和动物修复[6]。微生物修复和植物修复都属于原位修复，原位修复成本低但效果差，异位修复效果好但成本高，且两者适用范围不一样。随着对植物修复和微生物修复研究的深入，研究者发现土壤中植物环境与微生物环境是相互影响的，甚至多数情况下是相互促进的。于是，有些研究者就把目光专门放在植物与微生物联合修复的研究上。毕业论文
植物体内吸收积累重金属离子，表现出不同的耐性。根据植物对重金属的吸收、转移和积累机制分类，可分为：积累型(超积累型)、指示型（敏感型）和排斥型[7]。超积累型植物是一种可以特异性吸收某种超量累积重金属并能将其大量转运到地上部分的植物，同样生长环境下，它对重金属的吸收量是一般植物的100倍以上[8]，其累积的铬、镍、铜、钴、铅含量一般在其重量的0.1%以上，而积累的锰、锌含量一般在其重量的1%以上[9]。通过研究植物重金属耐受程度筛选出重金属超积累型植物，运用植物修复技术治理环境重金属污染。
研究表明，植物根际区域存在着大量的微生物，其中以细菌为主，在数量上占绝大多数。此外，相比于其他类型菌，细菌对植物根际分泌物的利用更为频繁，所以细菌在植物根际微生物活动中处于主导地位。根据细菌与作物的关系，根际细菌可以分为有益（2%-5%）、有害（8%-15%）和中性（80%-90%）三大类[10]。
近年来，国际上把土壤中对作物有益的植物根际细菌统称为植物根际促生细菌（plant growth-promoting rhizobacteria，PGPR）[11]。植物根际促生菌又可以分为根际共生和根际自生两个种类，其中根际共生以对根瘤菌的研究为主，较为深入，但是在世界细菌研究上的占比较少。植物根际促生菌有直接和间接两种促生机制，直接促生作用是在植物根际合成分泌对植物生长有益的生长素类物质，提供或促进植物直接吸收生长，包括固氮、溶磷、增加铁吸收及分泌生长素类物质等方式；间接促生则是抑制对植物生长有害的病原微生物的生长，达到生物防治的目的，间接促进植物生长，包括产抗生素、刺激自身防御、挤压有害菌生存空间等方式[12]。
据近几十年的大量实验证明，产植物激素吲哚乙酸（IAA）的植物根际促生菌对植物的生长发育具有重要的作用。超过80%取自植物根际并可以分泌IAA的细菌，对作物有刺激生长的作用[13][14]。这类细菌包括假单胞菌属（Pseudomonas sp.）、固氮菌属（Azotobacter sp.）、产碱菌属（Alcaligens sp.）、肠杆菌属（Enterobacter sp.）、芽孢杆菌属（Bacillus sp.）以及沙雷氏菌属（Serratia sp）等[11][15][16]。
微生物-植物联合修复模式通过植物与功能菌或植物与菌根真菌的联合来实现对重金属污染的治理和修复。研究表明，重金属污染导致土壤微生物生物量减少[17][18]，然而其代谢活性却没有明显降低[19]，说明污染区的微生物可能具有重金属耐受性[20]，这些耐受微生物是有助于污染修复的。利用植物修复土壤污染时，向土壤中接种具有较强功能的特异性菌株，可促进重金属污染物的吸收或降解。有研究显示，利用锌的超积累植物结合植物根际细菌的处理应用，重金属得到明显的活化，植物吸收土壤锌增加[21]。因而研究具有重金属耐性的促植物生长根际细菌联合超积累植物活化吸收土壤重金属的应用将为土壤重金属污染治理提供新的方案[22]。