[发明专利]一株黑附球菌FXZ2及其应用

说明书

本发明公开了一种丝状真菌黑附球菌（Epicoccum nigrum）FXZ2，其保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC NO.13573；将该菌株应用于重金属铅和镉污染的生物修复中，实验证明黑附球菌FXZ2对铅和镉具有高耐受性和高吸附性，该菌株的死菌体吸附镉的能力高于活性菌体，活性菌体吸附铅的能力高于死菌体；在重金属污染胁迫下，该菌株能显著促进植物生长，并对镉具有较好的累积能力，适合大面积重金属镉污染土壤的原位修复。

技术领域

本发明属于环境治理领域，具体涉及一种黑附球菌（Epicoccum nigrum）FXZ2在重金属铅和镉污染的生物修复中的应用。

背景技术

随着科技的发展和人们生活水平的不断提高，生态系统中重金属污染越来越严重，重金属污染的治理已经成为亟待解决的重大环境问题。污染环境的重金属主要是砷、镉、铬、铜、镍、银、钒、锌、铅、汞（Ahmed et al., 2015），其来源有两种：一种是自然产生的重金属，一般不会对环境造成污染；另一种是人为产生的，这是环境重金属污染的主要原因。日常生活、工业生产、农业径流和大气沉降产生的重金属以离子形态或颗粒形态进入生态系统，随后通过食物链和饮水对人类及其他动植物造成危害(Zhang et al., 2008；胡春华等，2010)。例如，长期饮用和食用被重金属污染过的水和食物会导致人类患皮肤病、高血压、心血管疾病和癌症等（Zhang et al., 2015）。由于铅具有熔点低、密度高、抗腐蚀、易于机械加工等特点而被广泛应用于国民经济各个领域，而被应用的这些铅只有1/4被重新回收利用，其余大部分以各种形式排放到环境中造成污染，工业废水、废渣、废气的排放己成为水体、土壤和大气中铅的主要污染源，动植物原料、食品添加剂、接触食品的管道、容器、包装材料、加工松花蛋用黄丹粉(PbO)等，都会引起铅污染（李辉，2005）。金属镉（Cd）在工农业生产上具有非常重要的作用，其广泛应用于有色金属采选和冶炼、电镀工业、染料工业、电子工业、农药和食品添加剂生产等行业，大量的镉及其化合物随生产产生的废水、废气、废渣排放到环境中，造成大气、土壤、农作物及水产品的污染（冯宏等，2013）。在生态系统中，铅镉污染对人类和生态环境均有很大的危害，对植物而言，会导致其产量下降，严重的甚至会死亡；对人和动物而言，铅镉顺着食物链进入人体和动物体内，并不断积累。铅积累过量会导致肾脏衰竭、智力下降等中毒症状；镉积累过量可能会导致“痛痛病”，引起肾小球功能衰竭等疾病。

目前治理水体中铅、镉等重金属污染的方法包括化学沉淀法、氧化还原法、电化学法、离子交换法、膜分离法和生物吸附法等，其中生物吸附法因其来源广、费用低、对环境影响小、效率高等优点受到了广泛关注（姜烛等，2008；廖兴盛等，2013；郑彤等，2013；王艺霖等，2015）。研究表明，细菌、真菌和藻类都对重金属离子有较好的吸附能力（刘云国等，2008）。在众多生物吸附剂中真菌材料具有生物量大、重金属吸附量大、操作简单、易于工业化等特点，是重金属污水治理中的研究热点(Sun et al., 2015）。其中的酵母菌、根霉属、毛霉属、曲霉属、青霉属、木霉属等真菌在重金属污染修复中得到了广泛应用（姚远等，2015）。

植物内生真菌是真菌的重要组成部分，是指在其生活史的一定或全部阶段生活于健康植物组织和器官内部，而不使宿主植物表现出明显感染症状的真菌，广泛定殖于各种生境的各类植物中（Petrini et al., 1991）。在重金属污染地区的植物中内生真菌也普遍存在，同时因这些植物体内重金属含量一般较高，所以分离得到的内生菌一般都具有特定的重金属耐受性，是真菌吸附材料的重要来源之一（Deng et al., 2011）；目前未见黑附球菌在吸附重金属铅和镉中的应用报道。

发明内容