Contribution of Bacillus cereus ERBP in ozone detoxification by Zamioculcas zamiifolia plants Effect of ascorbate peroxidase, catalase and total flavonoid contents for ozone detoxification

发布时间:2019-04-23作者:系统管理员浏览量:16

文献题目:Contribution of Bacillus cereus ERBP in ozone detoxification byZamioculcas zamiifolia plantsEffect ofascorbate peroxidase, catalase and total flavonoid contents for ozonedetoxification

文献地址:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0147651319300375

背景:O3 是一种同素异形体气体,由三个氧原子形成。是空气污染物之一,对人体和植物都具有一定的毒害作用,研究还发现O3 暴露与心血管疾病风险增加有关,植物对臭氧的修复作用主要是通过提高相关抗氧化酶系统的活性以及产生抗氧化活性物质缓解O3的毒害。

内生菌提高植物抗其他有害气体的机制是促进植物产生IAA,提高植物对毒气的抗性。而内生菌是否能提高植物对臭氧的抗性还未曾报道。所以作者设计实验以期了解植物和微生物相互作用对增强O3 植物修复的作用,以及其是否通过抗氧化酶系统增强对O3的抵抗。

材料与方法:

首先,作者利用装置(图1)对泰国常见的园艺植物臭氧清除效率进行了一个检测,连续通气3h 比较不同植物对臭氧的去除效率。

结果一:不同植株清除臭氧的效率比较及植株不同部位清除效率比较。

其中金钱树的清除效率是最高的,于是作者以金钱树(Zamioculcas zamiifolia)为实验材料对其进行研究。每个循环连续通气8h,为了探讨其吸收臭氧的部位,作者将总叶面积控制在350cm,以金钱树的叶子,茎,蜡质分别为实验对象。具体测定指标如下图所示:

先是放入完整的植株,进行白天和黑夜两个时段的清除研究,接着放入清除叶片的植物茎杆,最后将相同克数的叶片蜡质进行提取,放入提取的蜡质。利用白天黑夜气孔的张开和关闭,差减法计算气孔、茎和叶子的臭氧去除效率。气孔去除效率和气孔开关如下图所示:茎的清除效率最高52%,其次是蜡质26%接着是气孔22%。

结果二:菌株在是否通入臭氧条件下的定殖情况和臭氧清除效率比较

Fig. 4. O3 removalefficiency by Z. zamiifolia for 10 cycles of operation in a continuousbotanical biofilter (8 h/cycle). Plants were exposed to O3 (150–250 ppb) with aflow rate of 0.3 L min−1. Data are presented as mean ± SD of three replicates.

Fig. 5.Average O3 removal efficiency and 16 S rRNA copy number of en-dophytic bacteriain plant tissues in inoculated and non-inoculated Z. zamiifolia after 10 cyclesof O3 continuous fumigation (150–250 ppb) with a flow rate of 0.3 L min−1. Dataare presented as mean ± SD of three replications. Different letters were usedto classify significantly different data (p < 0.05).

由图4和5可以明显的看出接菌后植株对臭氧的吸收效率极大的提高了。


结果三:在是否通入臭氧条件下菌株的定殖对植物体内IAA、酶系和黄酮的影响

O3存在时植物通过提高SOD的活性清除多余的H2O2活性氧,而内生菌提高了植物对活性氧的抗性,使得其无需透过提高SOD的活性就能够抵抗臭氧,总之,结果清楚地表明,在O 3熏蒸下降低未接种植物枝条中的H 2 O 2水平可受以下因素影响:(1)增加蜡状芽孢杆菌 ERBP群体,(2)植物自身抵抗O 3通过增加IAA含量导致抗氧化酶活性增加,特别是在芽部分。此外,蜡状芽孢杆菌 ERBP可以增加芽和根中的总黄酮含量以解毒H 2 O 2水平。有趣的是,在O下未接种的植物中ERBP的拷贝数增加3曝光。这可能是由于在O 3暴露Z.Zamiifolia受到压力的事实。因此,植物需要有益的内生细菌来缓解O 3的压力。

from叶如梦