国家重点实验室赵之伟研究员组在重金属尾矿区菌根植物的生物修复研究中取得新进展

发布时间: 2023-02-15 09:18:25 浏览次数 : 602 来源:云南大学

2023年2月10日，云南大学省部共建云南生物资源保护与利用国家重点实验室赵之伟/李涛研究团队在重金属尾矿区菌根植物的生物修复研究中取得新进展，研究成果以“Contributions of ectomycorrhizal fungi in a reclaimed poplar forest (Populus yunnanensis) in an abandoned metal mine tailings pond, southwest China” (Doi:10.1016/j.jhazmat.2023.130962)为题在生态环境TOP期刊Journal of Hazardous Materials(IF=14.224)上发表、交流。云南大学已毕业硕士生肖银润、刘从龙和在读硕士生胡娜为该论文的共同第一作者，研究组博士生王博文和郑宽瑜为共同作者，赵之伟研究员和李涛副研究员为该论文通讯作者。

图1 示外生菌根菌在促进矿区废弃地土壤滇杨生态工程法复垦过程中的功能作用

该论文针对大面积矿区废弃地土壤严重的重金属污染这一世界性的环境治理难题，探讨利用菌根生物学技术促进速生经济木本植物在矿区废弃地的生态工程法复垦。研究发现，随着裸露尾矿区先锋植物滇杨(Populus yunnanensis)的复垦，其根际共生的功能微生物-外生菌根菌(ectomycorrhizal fungi)也得到恢复，且能显著增强宿主滇杨在尾矿区胁迫土壤的“适地性”。该论文新报道的外生菌根菌丽灰球(Bovista limosa)可以显著提高滇杨的重金属耐性，一方面丽灰球真菌本身可以超积累重金属(hyperaccumulator)，在和滇杨形成外生菌根后，发挥着屏障缓冲带的作用(barrier)，显著抑制了滇杨根系的重金属吸收，且进一步减少重金属向地上部分的迁移积累;另一方面外生菌根菌可以进一步激活植物的重金属抗性机制，如强化植物对体内重金属的螯合，将富集在植物体的重金属转化成低毒甚至无毒态，提高植物的抗氧化系统活性，强化植物细胞壁的区室化解毒等，从而缓解尾矿区土壤毒性金属离子对滇杨生长的抑制，促进滇杨生长，提高尾矿区滇杨的“适地性”。论文结果表明，利用菌根技术促进以经济木本植物为主要组分的生态工程法治理和改造重金属污染土壤具有明显的优越性，特别是速生、丰产性能良好的滇杨等木本植物在实现污染土壤的资源化同时，又可以实施污染土壤的植物修复(phytoremediation)，从而实现生态、环境和经济效益的统一。

该研究得到了国家基金面上项目、云南省重大科技专项、云南省基金重点项目等基金项目的支持。

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