微生物的耐盐机制共33页文档
耐盐菌株特性及其在高盐有机废水生物处理中的应用
耐盐菌株特性及其在高盐有机废水生物处理中的应用一、本文概述随着工业化的快速发展，高盐有机废水的排放问题日益严重，这类废水含有高浓度的盐分和有机物，对环境和生态系统造成极大的压力。
传统的物理和化学处理方法在处理这类废水时，往往存在处理效果不稳定、能耗高、易产生二次污染等问题。
因此，寻找一种高效、环保的处理方法成为研究的热点。
耐盐菌株，作为一种能在高盐环境中生存并降解有机物的微生物，为高盐有机废水的生物处理提供了新的可能。
本文旨在全面阐述耐盐菌株的特性，包括其生理生态学特征、耐盐机制以及有机物降解能力等，并深入探讨耐盐菌株在高盐有机废水生物处理中的应用现状、挑战和前景。
文章还将对耐盐菌株在实际应用中的优化策略、菌种选育及其在废水处理工艺中的集成技术等进行详细介绍，以期为耐盐菌株在高盐有机废水生物处理中的实际应用提供理论支持和技术指导。
二、耐盐菌株的特性耐盐菌株，顾名思义，是指能在高盐环境下生存并发挥功能的微生物。
这些微生物具有一系列独特的生理和遗传特性，使它们能在高盐度的环境中生长和繁殖。
耐盐菌株的特性主要包括以下几个方面：高盐耐受性：耐盐菌株最显著的特征就是能在高盐度的环境中生存。
它们通常能在盐浓度超过普通微生物承受范围的条件下生长，如能在盐浓度达到5%甚至更高的环境中生存。
高耐渗透压：为了在高盐度的环境中生存，耐盐菌株必须具有高的细胞内外渗透压平衡能力。
这种能力使它们能够在高盐度条件下维持细胞结构的稳定性，从而保证正常的生命活动。
特殊的代谢途径：耐盐菌株通常具有一些特殊的代谢途径，以适应高盐环境下的生存需求。
例如，它们可能能够利用一些普通微生物无法利用的碳源或能源，或者在高盐环境下产生一些特殊的代谢产物。
高效的降解能力：耐盐菌株在生物处理过程中通常表现出高效的降解能力。
它们能够迅速降解有机污染物，将其转化为无害或低毒的物质，从而实现对高盐有机废水的有效处理。
遗传稳定性：耐盐菌株通常具有较高的遗传稳定性，能够在高盐环境下保持遗传信息的稳定传递。
微生物的耐盐机制
• 2. 次级钠泵 常称为Na+/H+逆向转运蛋白，广泛存在细菌、真 菌、植物和动物细胞中，属跨膜蛋白，催化单价 阳离子（ Na+、K+、Li+）输出，与质子（ H+ ） 的输入相偶联 根据结构不同分2类： 单亚基钠离子逆向转运蛋白 多亚基钠离子逆向转运蛋白
• 单亚基钠离子逆向转运蛋白 普遍存在于细菌、真菌、动物和植物中 细菌中有：NhaA、NhaB、NhaC、 NhaD、NhaE、 NhaG、NhaP、ChaA、MdfA 真菌中：SOD2、Nha1 拟南芥：AtNHX1、SOS1
第三节 嗜盐菌的应用
• 一、农业中的应用 培育耐盐作物 将编码甘氨酸甜菜碱的基因betA转入甘蓝菜， 生物量、叶绿素含量和水分含量都有提高。在 150mmol/L和L300mmol/L NaCI条件下，生物量 分别提高21.3%和20%
• 二、工业中的应用 食品工业：合成胡萝卜素、类胡萝卜素 酶工业：合成分泌工业用酶 SOD 化妆品工业：嗜盐菌细胞内积累的相容性溶质， （四氢嘧啶）作为稳定剂保护和 稳定酶、DNA、膜等大分子抗高 盐、抗干燥、抗冷冻、防止热变 性
微生物的耐盐机制
第一节 嗜盐微生物
• 概念 嗜盐微生物(halophilic microorganism)是生 长的最适盐浓度大于0.2mol/L（氯化物）的微生 物。 根据微生物对盐的需要可将细菌和古菌分为四类： 非嗜盐微生物（菌） 轻度嗜盐微生物（菌） 中度嗜盐微生物（菌） 极端嗜盐微生物 （菌）
• ATP酶 与细胞膜相连，伴随ATP酶水解，将钠离子从细胞 内转移到细胞外
2种类型：F型ATP酶和V型ATP酶，广泛分布在古菌、 细菌和真核生物中
• NADH泛醌氧化还原酶 大多数细菌呼吸链中的一个组成成分，在呼吸过 程中输出钠离子 最早在溶藻弧菌（V. alginolyticus）中发现 弧菌属、枯草杆菌属和大肠杆菌等中都有发现
植物耐盐相关的生理生化机制
141植物耐盐相关的生理生化机制屈芳芳（辽宁师范大学 生命科学学院，辽宁 大连 116081）摘 要：在非生物胁迫中，高盐胁迫是最严重的环境胁迫之一。
高盐对植物生长的不利影响主要由于特定的离子毒害、升高的渗透压或盐碱度的增加造成的，这些变化会影响植物对水的利用以及植物的新陈代谢途径。
为了提高生存能力,植物自身形成了一套适应高盐环境的生理生化机制，主要有离子的运输以及区域化、渗透调节以及抗氧化防御机制。
关键词：盐胁迫；离子；渗透调节；抗氧化中图分类号：X173 文献标识码：A 文章编号：1003-5168(2015)-12-0141-2盐胁迫涉及各种生理变化和代谢过程，由于植物对盐分的敏感度和耐受程度不同最终会减少农作物产量。
盐胁迫主要是盐离子导致的，由于浓度较高，除了产生离子的直接伤害外，还会产生次生伤害，即由渗透胁迫产生的伤害。
本文主要对植物耐盐相关的主要生理生化机制进行阐述。
1 离子稳态与耐盐性离子的吸收和区域化作用对维持植物在盐胁迫环境下的正常生长十分重要。
一旦钠离子从外界进入细胞中，为了适应盐分的两种胁迫——离子胁迫和渗透胁迫，避免钠离子在细胞中积累，植物采取以下措施：1、通过液泡膜上的V-H +-ATPase 和H +-PPase 将Na +区域到液泡中；2、通过质膜的H +-ATPase 及SOS1等把Na +排除到细胞外。
1994年，DE MELO 等观察盐胁迫下豇豆（Vigna unguiculata）幼苗下胚轴的发育，发现液泡膜上的V-H +-ATPase 与H +-PPase 表达活性不同，在V-H +-ATPase 活性增加的同时H +-PPase 的活性却受到抑制，然而，相同情况下在盐生植物碱蓬（Suaeda glauca Bunge）中的V-H +-ATPase 上调过程中H +-PPase 却起辅助作用，这就证明液泡膜上的两种质子泵存在相互的作用，并且受盐胁迫诱导。
Dietz 等总结了在胁迫压力下V-H +-ATPase 的作用，认为正常情况下的植物中V-H +-ATPase 必不可少，在胁迫作用下植物细胞的存活很大程度上依赖V-H +-ATPase 的活性。
植物耐盐生理机制及抗盐性
期植物耐盐生理机制及抗盐性江西财经大学牛恋1盐碱土基本概念土壤盐碱化是一个重要的资源问题和环境问题，世界上约有10亿hm2的盐碱地。
目前，盐碱地的防治工作已取得较大进展，采取生物措施培育高盐环境下的耐盐植物，效果显著。
盐碱地的改善和利用可有效缓解环境压力，深入研究植物耐盐生理机制和植物抗盐性，对研究抗盐植物的育种具有深远意义。
盐碱土主要表现在含Na+，Mg2+，Ca2+，Cl－，S042－等离子的高浓度溶液土壤中，其中Na+和Cl-含量最高，生长在盐碱土中的植物会受到伤害，NaCl、MgCl2、Na2S04、MgS04和Na2C03对作物影响较大。
2盐胁迫对植物的影响（1）渗透胁迫：高浓度盐的土壤会引起植物吸收水分能力降低，在严重情况下，可能造成植物组织中的水分外渗，对植物产生渗透胁迫，导致生理干旱，严重时发生质壁分离和死亡。
（2）离子胁迫：生长在盐碱土中的植物渗入大量的Cl-和Ca2+，致使细胞中酶活性的降低，影响植物生长。
过量的Cl-和Ca2+使植物体中积累氨基酸，量多引起细胞损伤死亡。
（3）质膜伤害：在盐胁迫下，细胞内活性氧含量升高，离子间相互抑制，其平衡受到影响，离子胁迫损伤植物细胞质膜，导致细胞内离子和有机质的丧失，同时，外界有毒离子渗入植物细胞造成干扰，抑制植物生长发育。
（4）代谢紊乱：盐胁迫导致植物光合作用下降，促使呼吸作用的不稳定，低浓度盐促进植物呼吸，高浓度盐抑制植物呼吸,盐含量过高阻碍植物蛋白合成。
盐胁迫导致植物体内有毒物质的积累，对植物细胞造成一定伤害。
盐胁迫下，植物形态细胞结构发生变化，主要表现在叶片退化、表皮毛增长等方面，其形态生长发育受到抑制。
3植物耐盐生理机制盐生植物具有独特的耐盐生理机制和形态结构，可以抵抗盐离子带来的危害。
大量研究表明，处于盐胁迫环境下的植物已在结构和生理机制上演化成耐盐生理机制，具体表现如下:（1）渗透物质的积累。
渗透调节是植物抗盐胁迫的重要生理机制，在盐胁迫下，不同种类植物对渗透胁迫的抗性机制不同，盐生植物通常比甜土植物具有更强的选择性吸收和运输盐分的能力，双子叶植物渗透物质Na+和Cl－占优势，单子叶植物渗透物质K+占优势，其次为Na+和Cl－。
盐渍对植物的伤害及其抗盐性PPT课件
2、耐盐机理
耐盐主要是指植物对盐分胁迫的忍耐性，其中包括对渗透胁迫的忍耐和 对离子胁迫的忍耐。植物的耐盐机理可主要从离子区域化和渗透调节两 方面进行解释。
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2.1 离子区域化
在盐生和非盐生植物中都存在着离子的区域化现象，但盐生植物与非盐生植物的离 子区域化功能有所不同。 盐生植物：将无机离子通过跨膜运输转入液泡中而与细胞质隔离开，这样不但降低了 整个细胞的渗透势，而且使细胞质免受离子的毒害。 非盐生植物：它们一般尽量减少对有害盐离子的吸收，同时将吸收的盐离子输送到老 的组织，在此作为盐离子的储存库，以牺牲这些组织为代价，保护幼嫩组织。
• 氨基酸是植物体内重要的代谢物质， 是构成蛋白质的成分，而蛋白质又是基 因的产物和表
• 达形式，所以氨基酸含量的变化在很大 程度上反应了植物体内氨基酸代谢的变 化，反应了遗传上的变异性。
• 有许多研究表明氨基酸与盐胁 迫存 在一定的相关关系，而关于脯氨酸(Pro） 与盐胁迫的相关关系研究最多.
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营养亏缺
•
离子间的竞争引起某种营养元素
的匮乏，可进一步干扰植物的新陈代
谢，影响植物的营养平衡。由于Na+、
Cl-
• 过高导致细胞膜功能发生变化，膜上 的
• Ca2+被 Na+取代产生膜的渗漏现象， 同时细胞中离子和可溶性物质失去平 衡，因而引起植物营养缺乏，生长异 常。
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• 叶绿体是对盐胁迫最敏感的细胞器，盐 分胁迫可造成叶绿体的类囊体膨大，基 粒排列不规则。
NaCl 能提高叶绿素酶的活性，促使 CHl分 解，降低其含量，从而影响植物的光合作 用和干物质的积累。
腌制与烟熏学习
4、各种微生物对盐的耐受力
盐浓度在0.9%：微生物生长活动不会受到影响。盐浓度在1~3%：微生物生长活动会受到暂时性抑制。盐浓度在10%：微生物不能生长各种微生物一般均具有一定的耐盐能力。
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各种微生物一般均具有一定的耐盐能力。下表是微生物在不同浓度下开始受到抑制的情况。当盐溶液达到20~25%时差不多所有微生物都停止生长，需要注意的是，虽然在一定的高盐浓度下，大多数的微生物生长会受到抑制，但不一定会死亡，一般或多或少都会生存一段时间，而且如在遇到适宜环境有些仍能生长。
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④蔗糖
腌制品中添加少量蔗糖可以在味道上取得平衡，并能使肉质松散色调良好。添加量在0.5%～1.0％。
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⑤葡萄糖
甜度略低于蔗糖，对于肉制品加工品的使用量为0.3%～0.5％最合适。葡萄糖除作为调味品外，还有调节pH和氧化还原的作用。
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⑥山梨糖醇
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试验表明，当谷氨酸钠的使用量为0.2%～0.8％时，能最大程度增加食品的天然风味。谷氨酸钠的呈味能力与其离解度有关：当pH为3.2(等电点)时，呈味能力最低，pH大于6，小于7时由于它几乎全部电离，鲜味最高；pH大于7时，由于形成二钠盐，因而鲜味消失。按FAO/WHO(1984)规定，谷氨酸钠在盐水火腿和腌猪肉罐头中的最高允许用量为2g/kg，腌制碎猪肉和午餐肉中最高允许用量为5g／kg。
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约占18%～20%，占肉中固形物的80%
蛋白质
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脂肪
动物的脂肪可分为以下两大类。蓄积脂肪包括皮下脂肪、肾周围脂肪、大网膜脂肪及肌肉间脂肪等；组织脂肪为肌肉及脏器内的脂肪。
无机盐对微生物的抑制原理
无机盐对微生物的抑制原理
无机盐指的是不含有机碳元素的化合物，在自然界中广泛存在。
无机盐对微生物的抑制作用是通过多种机制实现的。
以下是一些常见的无机盐对微生物的抑制原理：
1.高浓度盐溶液的渗透压作用：无机盐溶液中的离子浓度高于细胞内的浓度，会产生渗透压作用，使细胞失水、萎缩甚至死亡。
这种效应特别适用于嗜盐菌和真菌等对高渗透压较敏感的微生物。
2.阻断微生物的代谢通路：一些无机盐可以影响微生物的代谢通路，从而抑制它们的生长。
例如，重金属离子如铜和锌可以通过结合微生物细胞内的酶或蛋白质而阻断酶的功能，影响微生物的代谢过程。
3.阻碍微生物的DNA和RNA合成：一些无机盐可以与微生物的DNA或RNA结合，阻碍其复制和转录过程，从而抑制微生物的生长和繁殖。
这种作用被广泛应用于抗生素的研发。
4.生成活性氧物质：一些无机盐可以产生活性氧物质，如过氧化氢和超氧阴离子等，这些物质可以对微生物的细胞膜、DNA和蛋白质等结构产生氧化损伤，从而抑制微生物的生长。
5.改变微生物内部环境：无机盐可以改变微生物的内部环境，如调节细胞内的酸碱度、阳离子浓度等。
这种改变会干扰微生物的细胞酶活性和细胞内环境的平衡，从而抑制微生物的生长。
此外，不同种类的微生物对无机盐的抵抗能力也不同。
一些嗜盐菌和耐盐菌能够适应高浓度盐溶液的环境，通过积累耐盐物质（如有机溶质或细胞外聚合物）来维持正常的细胞功能。
总的来说，无机盐对微生物的抑制作用是多种因素综合作用的结果。
不同的无机盐和微生物之间的相互作用有待进一步的研究和探索。
生物盐胁迫响应的分子机制和调控途径研究
生物盐胁迫响应的分子机制和调控途径研究近年来，随着全球气候变化和人类活动的不断扩张，地球上的盐碱化、土地沙漠化等问题也愈发严重。
生物体面对高盐环境时会发生一系列的适应性变化，从而实现在一定程度上的耐盐。
生物盐胁迫响应的分子机制和调控途径研究，对于理解植物和微生物等生物在高盐环境下的生理和分子调控机制、进行相关生物技术的开发具有重要意义。
1. 嗜盐菌在盐胁迫下的适应策略从演化的角度看，高盐环境下的嗜盐菌可以被看做是一种极端环境生物。
在极端的高盐环境下，细胞内的水分子会与盐离子结合形成水合物，导致细胞内外水势梯度降低。
因此，对于嗜盐菌而言，应对高盐环境的关键在于维持细胞内稳定的水势和离子浓度。
此外，嗜盐菌还需要通过适应性进化，调整其基本代谢途径以适应高盐环境。
嗜盐微生物的活性主要集中在细胞内，因此细胞内的蛋白质对于其适应性具有重要作用。
研究表明，盐胁迫可引起嗜盐微生物细胞中蛋白质降解加速，从而减少蛋白质积累和细胞膜泛酸的生成。
此外，高浓度的镁离子可促进细胞膜的稳定，维持胞内稳态。
此外，嗜盐菌的对外环境的响应和适应性，往往通过调节特异性转录因子(PST, Opu等)对基因的转录水平进行调控。
2. 植物对盐胁迫的适应性响应与嗜盐微生物不同，植物在高盐环境下适应性的策略侧重于两种方面：一方面是维持细胞内离子和水分的稳态；另一方面则是调控基因表达以适应盐胁迫的环境。
植物细胞在高盐环境下维持水势平衡，通过调节细胞的膜性质实现。
植物胞内膜成分的变化可以调节诸如细胞膜通透性、离子通道特性及对盐离子的有效蓄积等机制。
同时植物还可以通过根系调节来控制离子的吸收与分配。
作为适应盐胁迫的途径之一，在基因调控机制方面，植物表现出了极大的柔性和多样性。
研究发现，植物可以通过多种方式达到在高盐环境中适应性的目的。
例如，逆境诱导因子(ERF)被调节以对抗盐胁迫；调控auxin运输和分布以调节盐胁迫响应；调节内源激素的水平以改变植物的光合作用和与外界质量的交互等。
植物抵御盐害的生理机制
相对避盐机理来说， 植物的耐盐机理则要复 杂得多， 有些机制虽然研究得相当深入， 但是还不 能揭示植物耐盐的实质， 一般来讲， 植物的耐盐性 与 盐 分 的 吸 收 、运 输 、分 配 、生 物 膜 结 构 和 功 能 、 离 子 区 域 化 、渗 透 调 节 、激 素 等 密 切 相 关 。 ２．１ 地 上 部 Ｋ＋／Ｎａ＋
耐 盐 性 植 物 把 Ｎａ＋排 入 液 泡 ， 以 减 少 细 胞 质 中 Ｎａ＋浓 度 ， 同 时 液 泡 中 积 累 的 Ｎａ＋也 可 以 作 为 一 种 渗 调 剂 ， 来 克 服 高 盐 环 境 引 起 的 水 分 胁 迫 。液 泡 Ｐａｓｅ 两 种 质 子 泵 产 生跨膜 Ｈ＋梯度， 驱动依赖于跨膜质子驱动力的 Ｎａ＋／Ｋ＋逆 向 运 输 系 统 ， 将 Ｎａ＋排 入 液 泡 。 目 前 已 在 多种植物细胞中发现， 盐胁迫下液泡膜微囊 Ｈ＋转 运 活 力 增 强［７，８］ 。 盐 胁 迫 下 ， 冰 叶 松 叶 菊 根 和 叶 中 液 泡 膜 Ｈ＋－ ＡＴＰａｓｅ 的 ３ 种 亚 基 转 录 物 水 平 比 对 照 增 加 ２ 倍 ［９］， 这 一 结 果 证 实 了 Ｈ ＋－ ＡＴＰａｓｅ 在 形 成 跨膜 Ｈ＋梯度中的重要作用。 ２．４ 渗透调节
Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ Ｓａｌｔ Ｔｏｌｅｒ ａｎｃｅ ｉｎ Ｐｌａｎｔ ＮＩＥ Ｌｉ－ ｌｉ， ＺＨＡＮＧ Ｙｕｅ， ＬＩＵ Ｚｈｏｎｇ－ ｑｉ
（ Ｔｉａｎｊｉｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｔｉａｎｊｉｎ ３００１９２ ， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｓａｌｔ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｉｎ ｐｌａｎｔ， ｗｈｉｃｈ ｉｎｃｌｕｄｅｄ ｓａｌｔ－ ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ， ｓａｌｔ－ ｄｉｌｕｔｉｏｎ， ｓａｌｔ－ ｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎ， ｓａｌｔ－ ｅｘｃｌｕｓｉｏｎ， Ｋ ＋／Ｎａ ＋ ， ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｍｅｍｂｒａｎｅ， ｉｏｎ ｃｏｍｐａｒｔｍｅｎｔａｌｉｚａｔｉｏｎ， ｏｓｍｏｔｉｃ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ， ｈｏｒｍｏｎｅ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ， ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｓｃａｖｅｎｇｉｎｇ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｏｘｙｇｅｎ ｉｎ ｃｅｌｌｓ， ｓｏｌｔ－ ｉｎｄｕｃｅｄ ｐｒｏｔｅｉｎ ａｎｄ ｓｏ ｏｎ， ｗｅｒｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｐｌａｎｔ； ｓａｌｔ ａｖｏｉｄａｎｃｅ； ｓａｌｔ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ； ｍｅｃｈａｎｉｓｍ
植物逆境生理第六章植物盐胁迫响应及耐盐的分子机制
植物的分析 ，黎科植物中盐生植物最多，仅滨藜 属植物大约400余种，其次是番杏科、石竹科、十 字花科、禾本科、菊科、豆科和白花丹科。许多 区域性的调查，如墨西哥、北美洲、非洲、地中 海、前苏联、澳大利亚、以色列、埃及、中国等， 也都反映出同样的规律：藜科中的滨藜属、藜属、 碱蓬属、猪毛菜属、盐角草属、盐节木属、盐穗 木属，禾本科的碱茅属、鼠尾粟属、网茅属、大 米草属，以及菊科、豆科、白花丹科、柽柳科植 物在区域盐生植物群落组成中占据支配地位，而 很少见到盐生裸子植物。这些结果提示，盐生植 物的进化可能是一种次生进化，是沿海藻 淡 水藻 甜土植物（被子植物、裸子植物、蕨类、 苔藓）陆生盐生植物海生大型植物的过程进 化而来。然而，也有观察支持相反的观点，认为 非盐生植物是从盐生植物进化而来。这些观察
包括：对芒麦草（Hordeum jubatum）起源的认 识 ， Chapman （ 1970 ） 对 栽 培 甜 菜 （ Beta vulgaris）祖先盐生甜菜（Beta vulgaris ssp. maritima）的发现，以及非盐生植物抗盐机理脉 内再循环的发现。
三、植物的盐害
土壤中盐分过多，危害植物的正常生长，称为盐害。 一般来说，当土壤中的盐浓度足以使土壤水势显著降低 （降低0.05～0.1 MPa）时，即被认为是盐害。实际上， 当土壤中盐分过多时，其水势的降低远远超过0.1 MPa。 一般将植物盐害分为原初盐害和次生盐害。在原初盐害中 又可分为直接原初盐害和间接原初盐害。直接原初盐害主 要指盐胁迫对质膜的直接影响，如膜的组分、透性和离子 运输等发生变化，使膜的结构和功能受到伤害。质膜受到 伤害后，进一步影响细胞的代谢，从而不同程度地破坏细 胞的生理功能，这就是间接原初盐害。
《耐盐耐重金属PGPR菌株的筛选及促生作用研究》范文
《耐盐耐重金属PGPR菌株的筛选及促生作用研究》篇一一、引言近年来，随着工业化和城市化的快速发展，土壤和水体污染问题日益严重，尤其是盐分和重金属污染对农业生态系统的负面影响愈发显著。
为了应对这一挑战，微生物学领域的研究者们开始关注具有耐盐耐重金属特性的微生物群落。
PGPR（Plant Growth Promoting Rhizobacteria）菌株作为一种具有显著促生作用的微生物，其在改善土壤环境、提高作物产量和品质方面具有巨大潜力。
因此，筛选耐盐耐重金属的PGPR菌株并研究其促生作用，对于改善受污染环境的农业生产和生态保护具有重要意义。
二、方法本研究采用平板法、液体培养法及分子生物学技术等手段，对耐盐耐重金属的PGPR菌株进行筛选、鉴定和促生作用研究。
（一）耐盐耐重金属PGPR菌株的筛选1. 采样：在受污染的农田、盐碱地等不同环境中采集土壤样品。
2. 分离纯化：采用平板法对土壤样品进行分离纯化，获得单菌落。
3. 耐盐性筛选：通过在含有不同浓度NaCl的液体培养基中培养菌株，筛选出耐盐性强的菌株。
4. 耐重金属性筛选：采用类似的方法，在含有不同浓度重金属（如Cu、Zn、Pb等）的液体培养基中筛选耐重金属菌株。
（二）PGPR菌株的鉴定1. 形态学观察：对筛选出的菌株进行形态学观察，初步判断其种类。
2. 分子生物学鉴定：采用16S rRNA基因序列分析等方法，对菌株进行分子生物学鉴定，确定其种类和亲缘关系。
（三）促生作用研究1. 盆栽试验：在受污染的土壤中种植作物，接种筛选出的PGPR菌株，观察其对作物生长的影响。
2. 生理生化指标测定：测定接种菌株后作物的根长、株高、叶绿素含量等生理生化指标，评估其促生作用。
三、结果与讨论（一）耐盐耐重金属PGPR菌株的筛选结果经过一系列的筛选和鉴定，本研究成功筛选出多株耐盐耐重金属的PGPR菌株，其中以某菌株表现最为突出，该菌株在NaCl 浓度达到5%的条件下仍能正常生长，且在Cu、Zn、Pb等重金属浓度较高的环境中也表现出较强的适应性。
微生物的耐盐机制
最适NaCI浓度
非嗜盐菌
弱嗜盐菌
1%---3%
中度嗜盐菌
3%---15%
极端嗜盐菌
13%--15%
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中度嗜盐菌和极端嗜盐菌属于极端环境微生物 大多存在于海洋、盐（碱）湖、盐场、沙漠植物、盐渍食物等高
盐环境中
两者区别：对NaCI浓度要求不同 不同类群（细菌和古菌）
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• 中度嗜盐菌和极端嗜盐菌的种类 中度嗜盐菌 生长离不开盐、适应盐浓度范围宽（0.1%-32%） 典型的是盐单胞菌科（Halomonadaceae），下有10余各属， 最大的属为Halomanas（盐单胞菌属），60余个种，主要成 员Halomonas elongata（伸长盐单胞菌）
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• 三、环境修复中的应用 中度嗜盐菌能降解甲醛、苯酚及其他芳烃物 质、有机磷混合物，去除硝酸盐
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谢谢您的观看！
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• 利用内盐机制进行渗透调节的微生物，细胞内的蛋白质含有大量酸性氨基 酸（天冬氨酸和谷氨酸） 利于蛋白质形成水合外层，保持正常的构型和功能
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2. 有机渗透质机制（亲和性溶质机制） 亲和性溶质：生理pH条件下不带净电荷、高度可溶的小分子有机物 亲和性溶质在细胞内积累，不影响细胞的正常形态、结构和功能 环境中渗透压增高时，通过积累亲和性溶质平衡渗透压 取代水与蛋白质表面的结合，保护蛋白质的稳定 亲和性溶质的产生：自身合成，细胞外吸收
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第二节 微生物的盐适应机制
一、渗透调节 1. 内盐机制 2. 有机渗透质机制 二、 Na+输出机制 1.初级钠泵 2.次级钠泵
盐度对微生物的影响
盐度对微生物的影响
1、导致微生物脱水死亡
盐浓度较高的情况下，渗透压的变化是主因。
细菌的内部是一个半封闭的环境，必须与外部环境发生对其有利的物质与能量的交换才能维持其生命活性，但是也必须阻止绝大部分的外界物质进入，以避免对其内部的生物化学反应的干扰与阻挠。
盐浓度增加，导致细菌内部溶液浓度低于外界，又因为水从低浓度向高浓度移动的特性，导致细菌体内水分大量流失引起其内部生物化学反应环境变化，最终破坏其生物化学反应进程直至中断，菌体死亡。
2、使微生物物质吸收过程受干扰阻断死亡
细胞膜有选择透过的特性，以过滤对细菌生命活动有害的物质，吸收对其生命活动有益的物质。
而这个吸收过程受外部环境的溶液浓度，物质纯度等情况直接影响，而盐的加入导致细菌的吸收环境受到干扰或者阻断，最终引起细菌生命活性受到抑制甚至死亡。
这种情况因细菌个体情况，品种情况，盐的种类及盐的浓度差异较大。
3、使微生物中毒死亡。
有些盐会随着细菌的生命活动进入细菌内部，破坏其内部的生物化学反应进程，有些会与细菌的细胞膜发生作用，导致其性质转变而不再起到保护作用或者不再能吸收某些对细菌有益的物质，进
而导致细菌的生命活性受到抑制或者菌体死亡。
其中以重金属盐为代表，一些杀菌方法既是利用此原理。
研究表明，高盐度对生化处理的影响主要体现在以下几个方面：
1、随着盐度的升高，活性污泥的生长受到影响。
其生长曲线的变化表现在：适应期变长;对数增长期的生长速度变慢;减速生长期的历时变长。
2、盐度加强了微生物的呼吸作用和细胞的溶胞作用。
3、盐度降低了有机物的可生物降解性和可降解程度。
使有机物的去除率和降解速率下降。
《油莎豆根际微生物对盐胁迫的响应机制》范文
《油莎豆根际微生物对盐胁迫的响应机制》篇一一、引言盐胁迫是农业生产中常见的一种环境压力，严重影响作物生长与产量。
油莎豆作为一种重要的农作物，在盐胁迫环境下生长受到很大影响。
根际微生物是土壤生态系统的重要组成部分，对植物的生长与抗逆性起着关键作用。
因此，研究油莎豆根际微生物对盐胁迫的响应机制，不仅有助于了解植物与微生物的互作关系，也可为农业实践中提高油莎豆等作物的抗盐性提供理论依据。
二、油莎豆根际微生物的种类与功能油莎豆根际微生物主要包括细菌、真菌、放线菌等种类。
这些微生物通过与油莎豆根系形成共生关系，在养分吸收、病虫害防治、植物生长等方面发挥重要作用。
同时，这些微生物还能促进土壤有机质的分解，提高土壤肥力，为油莎豆提供良好的生长环境。
三、盐胁迫对油莎豆根际微生物的影响盐胁迫会改变土壤环境，影响根际微生物的种类、数量及活性。
一方面，高盐环境会抑制一些耐盐性较差的微生物的生长与繁殖，导致其数量减少；另一方面，一些耐盐性较强的微生物在盐胁迫下得以生存并繁殖，成为根际微生物群落的主要组成部分。
此外，盐胁迫还会影响根际微生物的代谢活动，使其在养分吸收、有机质分解等方面的功能发生变化。
四、油莎豆根际微生物对盐胁迫的响应机制1. 适应机制：油莎豆根际微生物通过调整自身代谢活动，适应盐胁迫环境。
一些耐盐性较强的微生物能够通过积累溶质、调节渗透压等生理机制来抵抗盐胁迫，维持自身生长与繁殖。
2. 协同作用：油莎豆根际微生物之间存在协同作用，共同抵抗盐胁迫。
一些有益微生物能够分泌生长素、酶等物质，促进油莎豆的生长与抗逆性，提高其耐盐能力。
3. 诱导系统抗性：根际微生物能够诱导油莎豆产生系统抗性，提高其对盐胁迫的抵抗能力。
这种机制通过激活油莎豆的防御反应，使其在受到盐胁迫时能够更好地抵抗病原菌的侵害。
五、结论通过对油莎豆根际微生物对盐胁迫的响应机制进行研究，我们发现根际微生物在适应盐胁迫、协同作用以及诱导系统抗性等方面发挥着重要作用。
盐生植物耐盐机理及PGPR促生机制研究进展
盐生植物耐盐机理及PGPR促生机制研究进展作者：薄波哈斯其木格萨日娜来源：《南方农业·上》2024年第03期摘要盐生植物因其特殊的生存策略能够在盐渍环境下正常生长，是研究植物耐盐机理的良好材料。
盐生植物的根际存在着耐盐菌库，其中植物根际促生菌为缓解盐胁迫、促进植物正常生长起到了重要作用。
综述了盐生植物稀盐、泌盐和拒盐的特性，总结了其适应高盐环境的生理机制，同时对根际促生菌的促生机理进行了系统梳理，讨论了盐生植物及其根际促生菌对改良盐碱地发挥的作用及存在的问题。
关键词盐生植物；耐盐机理；根际促生菌；促生机理中图分类号：Q945.78 文献标志码：C DOI：10.19415/ki.1673-890x.2024.05.005盐碱土是指土壤中盐分浓度较高或含有可溶性盐类且可能对植物生长发育造成直接危害的土壤种类。
据统计，全球不同类型的盐碱化土地总面积已达到1×109 hm2，广泛分布于亚洲、美洲、欧洲、澳洲等地，且以每年10%的速度递增，是世界各国普遍面临的环境问题[1]。
我国盐碱土面积位列世界第三，总面积约9 913万hm2，集中分布在西北、华北、东北及滨海地区，影响着23个省区市总面积超过3 330万hm2的耕地，其中具有农业利用价值的占中国耕地总面积的10%以上[2]。
盐碱土中过量的矿质元素如Na+或Cl−通过渗透胁迫和离子胁迫影响植物的正常生理代谢，导致植株枯萎甚至死亡。
但在盐碱土的极端环境中生存着一类特殊的盐生植物，它们能够在盐浓度高达5 g·L-1的环境中生长[3]。
经过长期的适应与进化，盐生植物演化出各种生存策略以适应在盐碱土中生长，例如产生相容溶质以增加细胞质渗透压、在液泡中积累Na+及从细胞中排除Na+等[4]。
微生物是土壤肥力的隐形提供者，土壤和根系微生物相互作用调节植物的生长发育过程，其中，生存在植物根际土壤中能够直接或间接促进植物生长、增加作物产量、帮助植株适应极端环境的微生物称为植物根际促生菌（Plant growth promoting rhizobacteria，PGPR）[5]。
无机盐对微生物抑制原理
无机盐对微生物的抑制原理1 抑制原理含盐废水主要毒物是无机毒物，即高浓度的无机盐。
有毒物质对废水生物处理的影响与毒物的类型和浓度有关，一般随着浓度升高可分为刺激作用、抑制作用和毒害作用三大类。
高浓度无机盐对废水生物处理的毒害作用主要是通过升高的环境渗透压而破坏微生物的细胞膜和菌体内的酶，从而破坏微生物的生理活动。
①微生物在等渗透压下生长良好。
微生物在质量为5~8.5g/L的NaCI溶液中，红血球在质量为9g/L的NaCI溶液中形态和大小不变，并生长良好；②在低渗透压（ρ（NaCI）=0.1g/L）下，溶液水分子大量渗入微生物体内，使微生物细胞发生膨胀，严重者破裂，导致微生物死亡；③在高渗透压（ρ（NaCI）=200g/L）下，微生物体内水分子大量渗到体外，使细胞发生质壁分离。
2 淡水微生物在不同盐度下的存活率不同生活在淡水环境下或者淡水处理构筑物中的微生物接种到高盐环境下，仅有部分微生物存活。
这是盐度对微生物的一种选择。
将淡水微生物的存活率定义为100％，当盐度超过20g/L,其存活率低于40％。
因此，当盐度超过20g/:L，一般认为用不同淡水微生物无法进行处理。
3 适盐微生物的分类与利用耐盐微生物：能耐受一定浓度的盐溶液，但在无盐条件下生长最好，其生长也不需要大量无机盐。
嗜盐微生物：指在高盐条件下可以生长的细菌，其生长离不开高盐环境。
按照最佳生长盐度范围可以分为三类。
海洋菌：最佳生长盐度1～3％中度嗜盐菌：最佳生长盐度3～15％极度嗜盐菌：最佳生长盐度15～30％此图为部分适盐微生物形态的电镜图4 生物处理高盐污水遇到的问题盐度适应差传统活性污泥法驯化处理盐度低于2％含盐废水。
当盐度环境变为淡水环境时，污泥的适应性会很快消失。
盐度变化影响大盐度在0.5～2％变化通常会对处理系统产生严重的干扰。
突然变化盐度比逐渐变化盐度对系统的干扰更大从高盐变为无盐产生影响比低盐环境变为高盐环境产生的影响要大降解速率缓慢随着盐度的升高有机物降解速率下降，因此低F/M更适合含盐废水的处理。
盐生植物根际耐盐碱微生物的筛选及其降解特性
盐 生植 物 根 际 耐盐 碱 微 生 物 的 筛选 及 其 降 解 特 性
曲发 斌 ，于 明礼 ，张柱 岐 ，袁 丁 ，李 明
（ 滨 州 职 业 学 院 ，滨 州 市 农 业 生 物 工 程 重 点 实 验 室 ，山东 滨 州 ２ ５ ６ ６ ０ ３ ）
［ 摘 要 ］为获得 具 有耐 盐碱 特性 的优 良菌株 用 于盐碱 土壤 的 生物 改 良剂 ， 利 用选 择性 培 养基 对 盐 生植 物碱 蓬和 柽柳 根 际土壤 中的耐 盐微 生物 进行 了筛选 ， 并 对优 良菌株 的 耐 盐碱 特 性进行 了研 究。结 果表 明 ： 共 计 筛选 出耐 盐碱微 生物 ２ ６株 ， 其 中有 耐 盐力较 高 的菌株 １ ３ 株， 耐碱 力较 高的 菌株 １ ８株 ， 耐 盐碱 力较 强的 菌 株 ３株 （ Ｘ２ 、 Ｘ７和 Ｘ１ ２ ） ； Ｘ ７菌株 的降 盐效 果优 于 Ｘ２和 Ｘ１ ２ ， 降盐 率达 ４ ５ ． ４ ２ ， Ｘ２ 、 Ｘ７和 Ｘ１ ２菌株 的 降碱 效 果无差 异 ， 均为 １ ６ 左 右 。经鉴 定 ， ｘ ７菌株 为短 小 芽孢 杆 菌 （ Ｂ ａ ｃ ｉ ｌ ｌ ｕ ｓ ｐ ｕ ｍｉ ｌ ｕ ｓ ） ， Ｘ ２和 ｘ１ ２菌株 为枯 草 芽孢 杆 菌（ Ｂ ａ ｃ ｉ ｌ ｌ ｕ ｓ ｓ ｕ ｂ ｔ ｉ ｌ ｉ ｓ ） 。 ［ 关键 词 ］盐 生植物 ； 根 际土壤 ；耐 盐微 生物 ；降盐 降碱 ［ 中图分 类号 ］￥ １ ５ ４ ． ３ ９ ［ 文 献标 识码 ］Ａ Ｓｃｒ ｅ ｅｎ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ｄｅ ｇｒ ａ ｄａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｃｈ ａｒ ａｃ ｔ ｅｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ Ｏ ｆ Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｏ ｒ ｇ ａｎ ｉ ｓ ｍ ｗｉ ｔ ｈ