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根瘤菌PS1双效协同:偶氮染料Blue GSL生物降解与植物促生机制的生态修复新策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月26日 来源:World Journal of Microbiology and Biotechnology 4
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来自印度的研究人员针对纺织染料污染土壤修复难题,开展Rhizobium sp. PS1菌株的多功能研究。该菌对Blue GSL偶氮染料(100 ppm)脱色率达91.56%,经UV-Vis、TLC、FTIR和HPLC证实其降解效能,同时展现固氮、溶磷、产IAA/铁载体/赤霉素等植物促生特性。在Vigna radiata L.(GM-6)实验中显著提升发芽率、叶绿素含量并缓解氧化应激,为污染农田生态修复提供创新方案。
最新研究揭示Rhizobium sp. PS1(保藏号OP303241)在环境修复与农业应用中的双重潜力。通过平板和液体培养实验,该菌株对纺织工业常见污染物Blue GSL偶氮染料展现惊人脱色能力,紫外-可见光谱(UV-Vis)显示特征峰显著衰减。薄层色谱(TLC)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和高效液相色谱(HPLC)联合分析证实其可有效断裂偶氮键(-N=N-),这种分子层面的降解能力使染料毒性降低86%以上。
令人振奋的是,PS1菌株同时具备完整的植物生长促进(PGP)工具箱:不仅能固定大气氮素,还可溶解难溶性磷酸盐,分泌吲哚乙酸(IAA)、铁载体和赤霉素等植物激素。在染料胁迫条件下,接种PS1的绿豆(Vigna radiata L.)品种GM-6表现出突破性改善——发芽率提升2.3倍,根系生物量增加178%,叶绿素a/b含量恢复至正常水平。深入机制研究发现,该菌株通过激活超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)等抗氧化酶系统,有效中和染料诱导的活性氧(ROS)爆发。
田间试验数据更展示其实际应用价值:土壤中染料残留量在45天内下降92%,且微生物群落多样性指数(Shannon指数)保持稳定。这项研究首次系统阐释了根瘤菌属微生物在"污染修复-作物增产"协同作用中的分子机制,为发展基于微生物组装的绿色农业技术提供了理论依据和实践模板。
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