多環芳烴的微生物降解機制方面取得新進展

　　多環芳烴(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAHs)的植物修復依賴于根際區植物和微生物的相互作用，根際對PAHs修復的效應歸因于根際環境可以提高土壤微生物的生物量、活性和多樣性等。研究PAHs降解的關鍵基因——雙加氧酶(RHDα)基因可以為微生物對PAHs的響應提供理論依據，但是目前從根際效應對微生物群落結構、RHDα基因多樣性和表達的影響等角度來探討污染土壤修復過程中植物-微生物相互關系的研究還比較少，PAHs降解過程中微生物在根際區的響應機制還不明確，長期的根際效應對農田土壤細菌的影響也是未知的。

　　中國科學院沈陽應用生態研究所土壤污染生態組博士郭美霞及其合作者，在研究員鞏宗強的帶領下，采用分室根箱實驗種植黑麥草，接種分枝桿菌，運用PCR-DGGE、克隆測序及定量PCR等分子學方法研究黑麥草長期的根際效應對PAHs降解、功能性細菌群落結構、降解菌數量和RHDα基因表達的影響。結果表明土壤中富含革蘭氏陽性及陰性PAHs降解菌，RHDα基因包含nidA3、pdoA、nahAc和phnAc等；黑麥草根際區PAHs降解菌以革蘭氏陽性菌為主；黑麥草的種植在0到10天內增加了功能細菌的多樣性，對細菌種類具有選擇性促進作用。黑麥草和分枝桿菌作用可以通過在不同時期改變微生物群落結構、增加細菌多樣性、刺激雙加氧酶基因的表達等方式促進農田土壤中PAHs的降解。該研究從分子水平深入認識污染土壤修復過程中的植物-微生物作用關系，為黑麥草根際效應促進PAHs的降解提供了依據，為PAHs污染土壤的修復理論與技術的進一步發展奠定了理論基礎。

　　研究結果以Microbial mechanisms controlling the rhizosphere effect of ryegrass on degradation of polycyclic aromatic hydrocarbons in an aged-contaminated agricultural soil 為題發表在Soil Biology & Biochemistry (doi.org/10.1016/j.soilbio.2017.06.006)雜志上。

　　該研究得到了國家自然科學基金面上項目(41271336，41501346和41673132)及中科院沈陽生態所污染生態與環境工程重點實驗室項目(Y3ZDS111YC)的支持。