不同污染强度下PAHs降解基因在土壤-根表-植物系统中的分布

目的本文旨在解析植物-微生物联合修复多环芳烃（PAHs）污染土壤的分子机制，并为在PAHs污染区生产安全的农产品提供技术支持和理论依据。 方法以紫花苜蓿为供试植物，以菲和芘作为供试PAHs，以PAHs降解菌株Sphingobium sp.RS2为供试菌株，在根箱装置中进行温室盆栽试验，通过高效液相色谱技术和实时荧光定量PCR技术，研究不同PAHs污染浓度对种植紫花苜蓿的土壤-根表-植物系统中PAHs降解基因丰度和分布的影响。 结果高浓度PAHs污染对紫花苜蓿的生长有抑制作用，而接种功能菌株RS2可以促进紫花苜蓿的生长。与未接种RS2的对照组相比，接种RS2的处理组紫花苜蓿生物量平均增加约22.4%。根际土壤中PAHs残留量显著低于非根际土壤。随PAHs污染浓度增加，降解基因丰度也增加。根表部位降解基因丰度最高，各层室土壤次之，植物根部和茎叶部丰度最低；在同一采样区域中，phe基因丰度显著高于nahAc和nidA基因。菲、芘残留量与nahAc基因丰度呈显著正相关。 结论在土壤-根表-植物系统中，PAHs降解基因的丰度受PAHs浓度的影响，且根表环境中PAHs降解基因丰度最高，是PAHs代谢最为旺盛的区域。根表的PAHs代谢在去除土壤PAHs污染以及减低植物PAHs污染风险中起着不可替代的作用。