功能内生细菌Pn2在植物体内定殖对植物吸收积累PAHs的影响(2)
近年来，为了调控植物吸收PAHs国内外学者采用了许多方法，其中有一些方法效果比较显著[5-7]。Gao等[6]报道，添加低浓度非离子表面活性剂Brij35提高了植物体内菲、芘的含量和富集系数，而高浓度Brij35则抑制了植物吸收。占新华等[7]研究表明，外源水溶性有机物(DOM)能明显地促进小麦对菲的吸收和富集作用。然而，外源水溶性有机物（DOM）等化学制剂自身原本就具有一定的毒性，且对环境造成二次污染[8]；此外，这些制剂发挥效用时对环境的要求比较苛刻，这些化学制剂是否能够适应复杂多变的自然环境和人为环境，目前还没有被证实。让人欣慰的是，微生物界有新的突破口，人们从植物体内发现了内生菌。传统的观点中，植物是独立的生物体，植物单独生活在土壤环境中。现在，人们认识到了植物也和人体一样，植物的体内也会有大量的细菌和真菌寄生，它们影响着植物的生长和发育，参与植物每时每刻的代谢活动，同样，我们也在植物体内发现了影响植物吸收PAHs的功能性内生细菌，并且把该细菌提取和分离出来。因此，研究者提出利用植物体内的微生态系统，即利用微生物对植物的生态功能调节植物吸收PAHs的速率。
植物内生菌的概念在近三十年来一直具有争议。但可以肯定的是，植物内生菌在植物体内定殖对宿主植物具有一定的生态作用。基本上所有的健康植物内部都存在着的内生细菌，它们在大自然中分布广泛，种类众多，生物多样性也十分丰富[10]。现已证实某些植物内生细菌具有促进农业作物增产、升高植物抗逆性、预防植物病虫害发生等生理生态功能，并且可以当做生防菌和外源基因的重要载体[11-14]。Ho等[15]从芦苇、番薯和香根草中分离出188株内生细菌，证明了其中一些内生细菌提高了植株对芳香烃化合物污染的抗性。Moore等[16]从生长于苯系物(BTEX)污染区的杨树中分离出121株内生细菌，并发现其中多数可以降解BTEX。Barac等[17]利用分子技术基因工程改造过的内生细菌B. cepacia L.S.2.4侵染黄色羽扇豆，可以观察到通过植物叶片挥发的甲苯量减少了50%－70%。
本实验采用的功能内生细菌Pn2是从受PAHs污染严重的地区，从其中长势良好的看麦娘中分离得到的。经过分析，菌株Pn2对植物吸收PAHs具有一定的调控作用，而且对环境的适应能力很强，在实验中我们也发现了功能内生细菌Pn2 对一定浓度的氨苄青霉素和氯霉素均有良好的抵抗能力。
针对以上情况，本实验利用温室盆栽实验和微生物学方法研究功能内生细菌Pn2在黑麦草内的定殖分布及其对植物吸收PAHs的影响。通过实验可以提供内生细菌对于调节植物吸收PAHs效用的支持，帮助降低农产品有机污染的风险，从而生产出绿色健康的农产品，保障动物和人体安全。
1 实验材料与方法
1.1 实验材料
1．1．1 化学试剂和几个培养基
菲(Phenanthrene)和芘(Pyrene)取自本实验，纯度均大于98%。
LB培养基：蛋白胨10.0 g•L-1，酵母粉5.0 g•L-1，NaCl 10.0 g•L-1，pH 7.0。
无机盐培养基(MSM)：(NH4)2SO4 1.50 g•L-1，K2HPO4•3H2O 1.91 g•L-1，KH2PO4 0.50 g•L-1，MgSO4•7H2O 0.20 g•L-1，2 mL微量元素溶液(CoCl2•6H2O 0.1 mg•L-1，MnCl2•4H2O 0.425 mg•L-1，ZnCl2 0.05 mg•L-1，NiCl2•6H2O 0.01 mg•L-1，CuSO4•5H2O 0.015 mg•L-1，Na2MoO4•2H2O 0.01 mg•L-1，Na2SeO4•2H2O 0.01 mg•L-1)，pH 7.0。固体培养基加2.0%琼脂。
菲降解固体培养基：MSM中加入一定量的菲丙酮溶液，配置到所需浓度(100mg•L–1)。
霍格兰营养液(pH 5.5)：Ca(NO3)2•4H2O 945 mg•L-1，KNO3 506 mg•L-1，NH4NO3 80 mg•L-1，KH2PO4 136 mg•L-1，MgSO4 493 mg•L-1，铁盐溶液(2.5 mL): FeSO4•7H2O 2.78 g，EDTA•Na2 3.73 g，蒸馏水500 mL。微量元素溶液(5 mL, pH 6.0)：KI 0.83 mg•L-1，H3BO3 6.2 mg•L-1，MnSO4 22.3 mg•L-1，ZnSO4 8.6 mg•L-1)，Na2MoO4 0.25 mg•L-1，CuSO4 0.025 mg•L-1，CoCl2 0.025 mg•L-1。