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Environmental research2023Jun15Vol.227issue()

マルチメタル(LOID)の汚染土壌の修復において、根圏菌膜群群集の潜在的な役割

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
概要
Abstract

植物拡張技術は、重金属修復に適用される重要なアプローチであり、その修復効率を改善する方法が重要です。この研究では、Huayuan Town(HY)、Longtan Town(LT)、Maoer Village(ME)、Minle Town(ML)を含む4つの町のAssanthus floridulus(M。floridulus)の根圏の細菌コミュニティと金属の内容を比較しました。中国のフアウアン郡の鉛ZINC鉱業エリア周辺。M. floridulusの植物拡張を支援する根圏菌菌群集の役割が調査されました。M. floridulusの根圏の細菌群集の組成は、4つの地域で異なっていたことがわかったが、それらの大部分は植物の成長を促進する可能性のある重金属耐性細菌であったことがわかった。生体濃縮因子の結果は、これらの4つの領域におけるM. floridulusによるCu、Zn、およびPbの濃縮が有意に異なることを示しました。MLのZn濃縮能力は、Cuで最も強く、LTよりも強いPBよりも強かった。LTとMLの濃縮能力は、HYとMEよりも強かった。これらの細菌は、土壌の生理学的特性(土壌ペルオキシダーゼ、pH、水分含有量など)を変化させることにより、M。floridulusのさまざまな重金属の取り込みに影響を与える可能性があります。さらに、共起ネットワーク分析は、LTとMLがHYおよびMEよりもネットワークの安定性と複雑さが高いことも示しました。根圏細菌群集の機能的予測分析は、タンパク質合成(例:亜鉛結合アルコールデヒドロゲナーゼ/酸化還元酵素、DTX Rファミリー転写調節因子およびACCデアミナーゼ)に関連する遺伝子もさまざまな方法でフィトレメディエーションに寄与することを示しました。この研究は、重金属の植物拡張を支援するために適切な微生物を選択するための理論的ガイダンスを提供します。

植物拡張技術は、重金属修復に適用される重要なアプローチであり、その修復効率を改善する方法が重要です。この研究では、Huayuan Town(HY)、Longtan Town(LT)、Maoer Village(ME)、Minle Town(ML)を含む4つの町のAssanthus floridulus(M。floridulus)の根圏の細菌コミュニティと金属の内容を比較しました。中国のフアウアン郡の鉛ZINC鉱業エリア周辺。M. floridulusの植物拡張を支援する根圏菌菌群集の役割が調査されました。M. floridulusの根圏の細菌群集の組成は、4つの地域で異なっていたことがわかったが、それらの大部分は植物の成長を促進する可能性のある重金属耐性細菌であったことがわかった。生体濃縮因子の結果は、これらの4つの領域におけるM. floridulusによるCu、Zn、およびPbの濃縮が有意に異なることを示しました。MLのZn濃縮能力は、Cuで最も強く、LTよりも強いPBよりも強かった。LTとMLの濃縮能力は、HYとMEよりも強かった。これらの細菌は、土壌の生理学的特性(土壌ペルオキシダーゼ、pH、水分含有量など)を変化させることにより、M。floridulusのさまざまな重金属の取り込みに影響を与える可能性があります。さらに、共起ネットワーク分析は、LTとMLがHYおよびMEよりもネットワークの安定性と複雑さが高いことも示しました。根圏細菌群集の機能的予測分析は、タンパク質合成(例:亜鉛結合アルコールデヒドロゲナーゼ/酸化還元酵素、DTX Rファミリー転写調節因子およびACCデアミナーゼ)に関連する遺伝子もさまざまな方法でフィトレメディエーションに寄与することを示しました。この研究は、重金属の植物拡張を支援するために適切な微生物を選択するための理論的ガイダンスを提供します。

Phytoremediation technology is an important approach applied to heavy metal remediation, and how to improve its remediation efficiency is the key. In this study, we compared the rhizospheric bacterial communities and metals contents in Miscanthus floridulus (M. floridulus) of four towns, including Huayuan Town (HY), Longtan Town (LT), Maoer Village (ME), and Minle Town (ML) around the lead-zinc mining area in Huayuan County, China. The roles of rhizospheric bacterial communities in assisting the phytoremediation of M. floridulus were explored. It was found that the compositions of the rhizospheric bacterial community of M. floridulus differed in four regions, but majority of them were heavy metal-resistant bacteria that could promote plant growth. Results of bioconcentration factors showed the enrichment of Cu, Zn, and Pb by M. floridulus in these four regions were significantly different. The Zn enrichment capacity of ML was the strongest for Cu and stronger than LT and ME for Pb. The enrichment capacity of LT and ML was stronger than HY and ME. These bacteria may influence the different heavy metals uptake of M. floridulus by altering the soil physiochemical properties (e.g., soil peroxidase, pH and moisture content). In addition, co-occurrence network analysis also showed that LT and ML had higher network stability and complexity than HY and ME. Functional prediction analysis of the rhizospheric bacterial community showed that genes related to protein synthesis (e.g., zinc-binding alcohol dehydrogenase/oxidoreductase, Dtx R family transcriptional regulators and ACC deaminase) also contributed to phytoremediation in various ways. This study provides theoretical guidance for selecting suitable microorganisms to assist in the phytoremediation of heavy metals.

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