第八届青年地学论坛

近年来，水稻镉（Cd）污染问题日益严重，而长期食用Cd大米将严重威胁人体健康。为全面解析微生物和非生物因素对粮食安全的影响，研究水稻种子内生菌在影响水稻Cd积累过程中的潜在作用，在长江流域选择了19个地点，获得当地气象数据，并采集了主栽水稻品种“黄花占”稻米及土壤，对其Cd含量、种子内生菌和土壤理化性质进行研究。对Cd含量分析表明，“长江流域”不同地点同一水稻品种“黄花占”稻米对Cd的吸收存在较大差异。进一步对水稻种子内生菌进行分析发现，作为优势菌群之一的寡养单胞菌(Stentrophomonas，6.87%)是我国Cd安全（低于0.2 mg·kg^-1）稻米的生物标志物。PLS分析表明，肠杆菌科(Fenterobacteraceae，15.48%)、海拔高度和pH值是降低水稻Cd吸收的较强变量，而噬纤维细菌科(Cytophagaceae，0.58%)、纬度和年平均气压则相反。通过土培盆栽试验我们将成功分离培养的水稻种子内生菌寡养单胞菌T4和肠杆菌R1、N1 接种至水稻根际，结果表明接种这三种细菌的水稻地上部分Cd含量分别比未接种菌株的对照处理降低了47.6%、21.9%和33.0%。此外，对NCBI数据库中寡养单胞菌、肠杆菌和噬纤维细菌科的耐Cd基因(czcABC、nccAB、cznA)的分布进行分析，结果进一步表明，它们对水稻Cd吸收的影响方式不同。本研究为受到Cd污染所威胁的全球粮食安全提供了新的见解。
 

镉污染,内生细菌,水稻种子,土壤特性