如(ru)何有效的(de)治(zhi)理(li)鎘污(wu)(wu)染土(tu)壤，修(xiu)(xiu)復(fu)(fu)生(sheng)態環(huan)境(jing)(jing)，是人類高度關注的(de)環(huan)境(jing)(jing)問題(ti)之一。植(zhi)物(wu)(wu)-微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)聯(lian)合修(xiu)(xiu)復(fu)(fu)充分發揮了(le)植(zhi)物(wu)(wu)修(xiu)(xiu)復(fu)(fu)和(he)微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)修(xiu)(xiu)復(fu)(fu)各(ge)自優勢、彌補不(bu)足，提(ti)高了(le)土(tu)壤重金屬(shu)污(wu)(wu)染的(de)修(xiu)(xiu)復(fu)(fu)效率，在(zai)治(zhi)理(li)重金屬(shu)污(wu)(wu)染土(tu)壤方面(mian)具有廣闊的(de)應用(yong)前(qian)景。但目前(qian)用(yong)于聯(lian)合修(xiu)(xiu)復(fu)(fu)的(de)植(zhi)物(wu)(wu)存在(zai)適(shi)應性(xing)(xing)差、生(sheng)物(wu)(wu)量小，微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)也存在(zai)適(shi)應性(xing)(xing)差、宿(su)主專一性(xing)(xing)、無法(fa)大規模純培養等(deng)問題(ti)。狗(gou)(gou)牙(ya)(ya)根(gen)(gen)（Cynodon dactylon），禾本科狗(gou)(gou)牙(ya)(ya)根(gen)(gen)屬(shu)多年生(sheng)草(cao)(cao)(cao)本植(zhi)物(wu)(wu)，廣泛(fan)用(yong)作草(cao)(cao)(cao)坪(ping)草(cao)(cao)(cao)和(he)牧草(cao)(cao)(cao)，其發達(da)的(de)地(di)下(xia)莖和(he)根(gen)(gen)系，能夠形成致(zhi)密的(de)地(di)表覆蓋，有效減少因(yin)(yin)雨水沖刷造成的(de)污(wu)(wu)染物(wu)(wu)的(de)流失和(he)擴散。此(ci)外，狗(gou)(gou)牙(ya)(ya)根(gen)(gen)作為草(cao)(cao)(cao)坪(ping)植(zhi)物(wu)(wu)，不(bu)進入食物(wu)(wu)鏈，用(yong)其修(xiu)(xiu)復(fu)(fu)污(wu)(wu)染土(tu)壤不(bu)會通過食物(wu)(wu)鏈來(lai)危害人類健康。因(yin)(yin)此(ci)，利用(yong)狗(gou)(gou)牙(ya)(ya)根(gen)(gen)修(xiu)(xiu)復(fu)(fu)鎘污(wu)(wu)染土(tu)壤，可以(yi)兼具修(xiu)(xiu)復(fu)(fu)治(zhi)理(li)和(he)美化(hua)環(huan)境(jing)(jing)的(de)雙重功效。

中國(guo)科學(xue)院(yuan)武漢(han)植(zhi)物園(yuan)草坪草與牧草分子育種學(xue)科組科研(yan)(yan)人員通過對(dui)湖南(nan)株(zhu)洲清水塘工業(ye)區鎘(ge)(ge)(ge)(ge)污(wu)(wu)染(ran)土(tu)壤(rang)(rang)微(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物多樣性進行(xing)研(yan)(yan)究(jiu)，發現長期(qi)鎘(ge)(ge)(ge)(ge)污(wu)(wu)染(ran)顯著降(jiang)低了土(tu)壤(rang)(rang)細(xi)菌(jun)(jun)和真菌(jun)(jun)的(de)群落多樣性及生(sheng)(sheng)(sheng)物量，但微(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物群落結(jie)構影(ying)響并不大。長期(qi)鎘(ge)(ge)(ge)(ge)污(wu)(wu)染(ran)還會導致Pseudonocardiaceae、AD3、Latescibacteria 等特定微(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物群落的(de)出現。進一步對(dui)鎘(ge)(ge)(ge)(ge)污(wu)(wu)染(ran)土(tu)壤(rang)(rang)中耐鎘(ge)(ge)(ge)(ge)微(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物進行(xing)篩(shai)選，獲得一株(zhu)可(ke)以(yi)耐300mg/L鎘(ge)(ge)(ge)(ge)濃(nong)度的(de)真菌(jun)(jun)ZZ-2。通過外源添加試驗發現，ZZ-2可(ke)顯著提(ti)高狗(gou)牙根(gen)(gen)耐鎘(ge)(ge)(ge)(ge)能(neng)力(li)，但同時也能(neng)增強狗(gou)牙根(gen)(gen)對(dui)鎘(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)向上(shang)轉運能(neng)力(li)。表明ZZ-2在鎘(ge)(ge)(ge)(ge)污(wu)(wu)染(ran)土(tu)壤(rang)(rang)修(xiu)復中應(ying)用(yong)潛(qian)力(li)巨(ju)大。16s rRNA序列(lie)分析(xi)結(jie)果(guo)(guo)表明，ZZ-2為(wei)微(wei)(wei)(wei)紫青霉（Penicillium janthinellum），ZZ-2可(ke)通過分泌(mi)激素（IAA）和菌(jun)(jun)絲吸附鎘(ge)(ge)(ge)(ge)降(jiang)低其對(dui)狗(gou)牙根(gen)(gen)的(de)毒害。研(yan)(yan)究(jiu)結(jie)果(guo)(guo)為(wei)植(zhi)物-微(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物聯合修(xiu)復鎘(ge)(ge)(ge)(ge)污(wu)(wu)染(ran)土(tu)壤(rang)(rang)提(ti)供(gong)材料和理(li)論依據。

相關成果(guo)以(yi)“Identification of Cd-resistant microorganisms from heavy metal-contaminated soil and its potential in promoting the growth and Cd accumulation of bermudagrass”為(wei)題(ti)發(fa)表(biao)在國(guo)(guo)際學(xue)術(shu)期(qi)刊Environmental Research 上。中(zhong)國(guo)(guo)科(ke)學(xue)院武漢植物園草坪草與牧草分子育種(zhong)學(xue)科(ke)組(zu)謝燕博士和(he)聯(lian)培碩士生卜和(he)申為(wei)論文共同第一作(zuo)者，陳良研(yan)究(jiu)員和(he)湖(hu)南農業大學(xue)胡龍興教授(shou)為(wei)論文通訊作(zuo)者。該論文得(de)到了國(guo)(guo)家自然科(ke)學(xue)基金和(he)中(zhong)國(guo)(guo)科(ke)學(xue)院青(qing)年創新促進會的資助。

原標(biao)題:「技術前沿」植物-微生物聯合修復鎘污染土壤研究進展(zhan)｜Environmental Research