一种多环芳烃菲污染水稻专用修复方法
【专利摘要】本发明涉及农业污染修复领域，具体涉及一种多环芳烃菲污染水稻专用修复方法。其方法具体是：拟茎点霉HQ285146在制备水稻专用的多环芳烃菲降解修复剂中的应用。将拟茎点霉HQ285146活化，在含有马铃薯浸汁的液体培养基或者固体培养基上培养，得到水稻修复剂。随后在水稻移栽时浸苗和直接添加到根际土壤中，对水稻体内/外的菲进行有效去除。本农业菲污染修复剂的生产不受环境影响，生产周期短，生产工艺简单，生产时间和产量易于控制，作用明显。采用浸泡植物，以及直接添加于土壤的方法使其既可以作用于污染土壤又可以作用于植物，方法简单，易操作，用量少，成本低且均能收到良好效果。
【专利说明】
一种多环芳烃菲污染水稻专用修复方法
技术领域
[0001]本发明涉及农业污染修复领域，具体涉及一种利用植物内生菌进行菲污染水稻体内、体外修复的方法。
【背景技术】
[0002]多环芳经(PolycyclicAromatic Hydrocarbons,PAHs)是指一类含有两个或以上苯环，以线状、角状或者簇状排列的稠环型化合物，是广泛存在于环境中的一种有机污染物，生物实验表明，PAHs具有致畸、致癌、致突变性。近百年来，由于工业发展和化石原料的大量开发利用，环境中PAHs含量逐年升高，大大超过了生态系统自净能力。而PAHs水溶性差，辛醇分配系数高，常被吸附于土壤颗粒上，由植物根系吸收，在植物体内迀移、代谢和积累，再经过食物链危及其他生物。因此，目前PAHs污染的防治已成为国际上一个重要的研究课题，研究的主要方向是植物、微生物的生态修复。
[0003]在植物修复方面，主要研究了多环芳烃超累积植物的筛选培育，相关研究发现，植物自身并不能有效降解体内所积累的多环芳烃。而微生物研究进展顺利，多项研究发现一些微生物对PAHs有较强的分解能力和较高的代谢速率，另外，微生物降解存在安全有效、投资少环境影响小等优势条件，因此微生物生态修复成为目前的研究热点，人们的研究主要集中在多环芳烃降解菌的筛选及其降解机制的研究，这些研究都还着眼于对土壤环境中多环芳烃的降解，对于进入植物体内的多环芳烃降解修复研究较少，而这一部分正是与我们生活息息相关的，因此我们的视线逐渐转向植物和微生物的联合体系对植物体内多环芳烃的降解。
[0004]目前研究较多的是菌根真菌与植物的联合修复。在联合修复体系中，菌根真菌分布于植物根部，一方面真菌受到植物组织的保护，不易被外界恶劣环境如强光、雨雪、冰冻等迫害，另一方面，真菌生长在植物根系，能得到充足的营养物质，有利于真菌更好地繁殖，从而有利于其生态修复作用更好地发挥出来。此外，还有研究表明，植物某些分泌物可作为真菌天然的共代谢底物，增强植物根部多环芳烃降解效果，减少植物体内多环芳烃积累，也降低了多环芳烃对植物的毒害。但是联合修复体系也有其局限性，菌根真菌只能分布在植物根部，对多环芳烃的降解也仅局限于植物根际或根部积累的那一部分，对其他部分的污染物则没有明显作用，必须寻找其他的修复思路。
[0005]广谱内生真菌与植物联合修复体系的建立很好地解决了上述各种问题。广谱内生真菌可以同时感染多种不同植物，且能够进入植物根、茎、叶等不同组织。最重要的是，相关研究发现，广谱内生真菌与植物联合体系对植物体内的一些大分子有机污染物有较好的降解效果。
[0006]菲(Phenanthrene，分子式CmHiq)是一种由三个苯环稠合而成的多环芳经，属微毒类，对动物有致癌作用，对皮肤有刺激作用和致敏作用。前期研究显示，水稻(Oryza sativaL.)的根部能够从土壤中吸收菲并积累于水稻的各个部位，但是水稻自身并不能有效降解体内积累的菲。本实验室在前期研究中，发现一株植物广谱内生真菌拟茎点霉菌株HQ285146(分子鉴定为Phomopsis liquidambari ; Yan Chen ,Yao Peng,Chuan-Chao Dai ,Qun Ju.2011.B1degradat1n of 4-hydroxybenzoic acid by Phomopsisliquidambari ,Applied Soil Ecology ,51:102-110)不仅能有效降解栽培基质中(沙基)的菲，还可以与水稻建立内生性联合体系，对水稻体内已经吸收的菲进行高效降解，提高水稻抗病性，促进水稻分蘖，提高叶绿素含量，增加水稻产量。
[0007]目前尚未见到有关专门针对水稻体内、体外菲污染同时进行修复的制剂技术，本实验在前期研究的基础上，发现拟茎点霉对菲污染水稻、土壤都具有降解特性，为以后植物体内外有机污染的去除提供一种新的思路与方法。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是提供一种利用广谱植物内生真菌对水稻体内、土壤的菲污染进行修复的技术。利用具促生长、高效降解农业土壤污染菲、广谱性水稻内生定殖的植物内生菌发酵液制作水稻污染修复剂，解决水稻多环芳烃菲污染中存在的问题。
[0009]拟茎点霉HQ285146在制备水稻专用的多环芳烃菲降解修复剂中的应用。本发明所说的利用广谱植物内生真菌对水稻体内、土壤中菲污染进行降解的技术包括:广谱植物内生菌的培养活化，发酵，收集，混合，稀释制成修复剂。
[0010]本发明还公开了水稻专用的多环芳烃菲降解修复剂的制备方法，是将拟茎点霉HQ285146活化，在含有马铃薯浸汁的液体培养基或者固体培养基上培养，得到水稻修复剂。
[0011]一种水稻专用的多环芳烃菲降解修复剂，其特征在于，是将拟茎点霉HQ285146活化，在含有马铃薯浸汁的液体培养基或者固体培养基上培养而制得。
[0012]本发明的具体的技术方案是:斜面活化广谱植物内生菌拟茎点霉真菌(Phomopsissp.)HQ285146，发酵培养采用菌株先分别制备种子液，再按10%的接种量，用特定的改进的培养基，分别进行发酵，28°C，150rpm发酵7天，分别收集发酵产物，再按一定比例混合制备成水稻菲污染修复液。
[0013]进一步，还公开了由本发明方法制得的修复剂的使用方法，是将修复剂用蒸馏水清洗，打散悬浮后，直接对水稻进行浸苗或接种到水稻土壤。
[0014]本发明的采用广谱植物内生真菌(如拟茎点霉真菌)对菲污染水稻体内、土壤修复技术。由于广谱植物内生真菌不仅能够通过产生菲降解相关的酶活来降解土壤中的菲污染，而且还能够与水稻建立共生体系对水稻体内吸收的菲进行降解等作用。
[0015]本发明采用具广谱内生定殖特性的内生真菌经发酵生产可用于菲污染水稻体内、土壤修复的修复剂，不受环境、季节和气候的限制，生产周期短，生产工艺简单、易于控制。且菌体在水稻体内、土壤中菲降解作用均很明显，采用浸泡植物幼苗或浇灌的方法使其作用于植物及土壤，使用方法简单，易操作。
[0016]本发明，首先在原材料内生菌生产方面，生产工艺简单;使用方面，易于贮存，可接种于植物幼苗和土壤中，易操作。本发明不仅可以对土壤中菲污染进行降解，也可以对水稻体内的菲污染进行修复。
[0017]第二方面，广谱内生真菌在发酵后，制成水稻菲污染修复制剂，采用幼苗浸泡法，直接浇灌法可以使菌以较高的定植率定植于植物体内和土壤中，对植物体内和土壤中菲进行有效降解去除，此外，该真菌还可以和植物形成共生关系，在植物生长后期可以随凋落物等在新的植物和土壤中迀移定植，可以长期的发挥作用，因此该广谱内生真菌修复剂的作用周期长，短期内不需要重复施加，且具有无化学污染独特优势。
[0018]因此，本发明和现有技术相比，不仅有效的降低了水稻体外培养液中菲的污染，还大大降低了水稻体内菲的含量。其作用效果显著，是植物体内、体外有机污染去除的新的思路和方法研究。
【附图说明】
[0019]图1是本发明的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0020]在本发明中所使用的术语，除非有另外说明，一般具有本领域普通技术人员通常理解的含义。
[0021]下面结合具体的实施例，并按照数据进一步详细地描述本发明。应理解这些实施例只是为了举例说明本发明，而非以任何形式限制本发明的范围。
[0022]在以下的实施例中，未详细描述的各种过程和方法是本领域中公知的常规方法。所用试剂的来源，商品名以及有必要列出其组成成分者，均在首次出现时标明，其后所用相同试剂如无特殊说明，均于首次标明的内容相同。
[0023]实施例1
[0024]制备过程如图1所示
[0025](I)分别斜面活化广谱植物内生真菌(Phomopsis sp.)HQ285146，发酵培养采用菌株先分别制备种子液(培养基成分(每L): 200g土豆煮汁，20g葡萄糖，20g琼脂)，再按10%的接种量分别进行发酵(PDA:200g土豆煮汁/L，20g葡萄糖/L)，28°C，150rpm发酵7天。
[0026](2)分别收获发酵产物，用水进行稀释，发酵产物与水为1L:50L体积比，最终制备成水稻菲污染修复制剂。
[0027]实施例2
[0028]将上述拟茎点霉(Phomopsissp.)做成的水稻菲污染修复剂，施加到含菲的水稻培养液中(50mg/L)，浓度为10ml/L，9天后添加水稻菲污染修复剂的处理组，培养液中菲的降解率为97%，而对照组的菲降解率为39%，水稻培养液中菲含量显著下降。
[0029]实施例3:
[0030]将菲污染水稻(叶部116mg/kg;根部1448mg/kg)浸泡在上述的水稻菲污染修复剂中，随后取出后种植在水稻培养液中，30天后，处理组水稻叶部菲的降解率为88%，根部为98% ;对照组叶部菲的降解率为63%，根部为89%.
[0031]本发明不限于这些公开的实施方案，本发明将覆盖在本专利书中所描述的范围，以及权利要求范围的各种变型和等效变化。
【主权项】
1.拟茎点霉HQ285146在制备水稻专用的多环芳烃菲降解修复剂中的应用。2.—种水稻专用的多环芳烃菲降解修复剂的制备方法，其特征在于，将拟茎点霉HQ285146活化，在含有马铃薯浸汁的液体培养基或者固体培养基上培养，得到水稻修复剂。3.—种水稻专用的多环芳烃菲降解修复剂，其特征在于，是将拟茎点霉HQ285146活化，在含有马铃薯浸汁的液体培养基或者固体培养基上培养而制得。4.一种权利要求3所述水稻专用的多环芳烃菲降解修复剂修复剂的使用方法;其特征在于，将修复剂用蒸馏水清洗，打散悬浮后，直接对水稻进行浸苗或接种到水稻土壤。
【文档编号】C12R1/645GK105921510SQ201610299286
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月6日
【发明人】贾永, 戴传超, 傅婉秋
【申请人】南京师范大学