十溴联苯醚在东南景天（Sedum alfredii Hance ）根际圈的转化归趋及跨界信号传导

Decabromodiphenyl ether (BDE-209) is one of the most popular pollutants in electronic waste recycling area. The research on fate and transformation of pollutants in rhizosphere could provide a theoretical basis for its phytoremediation, and plant(Sedum alfredii Hance)-bacteria interkingdom signaling play an important role in the fate and degradation of pollutants. It was basically circumfuse microbial quorum-sensing, and aimed to research the response of microbial signaling molecules to plant hormones and root exudates, how plant-bacterial interkingdom signaling influence rhizospheric behavior from the viewpoint that microbial quorum-sensing could control the colonization of endophytic bacteria. It will discuss the tolerance of Sedum alfredii Hance to BDE-209 attributed to plant-bacterial interkingdom signaling in the viewpoint of plant proteomics. It plan to reveal the molecular mechanisms on plant-bacterial interkingdom signaling effected by BDE-209 by the changes of LuxR gene expression. The implementation of this research project will support a new concept on BDE-209 risk controlling in soil, and support a new idea on the microbial driving forces on pollutant biodegradation and phytoremediation in rhizosphere.

十溴联苯醚是我国电子垃圾拆解地区土壤常见污染物之一，其在土壤根际圈的转化归趋行为研究可为土壤修复提供理论基础，而植物（东南景天）-微生物跨界信号传导在污染物降解及归趋中具有重要作用。本项目以微生物群体感应为主线，研究植物激素、根系分泌物对微生物信号分子的响应，微生物群体感应调控植物内生细菌定殖从而提高污染物降解转化能力的角度阐明植物-微生物跨界信号传导对十溴联苯醚转化归趋的影响；从植物蛋白质组学角度探讨植物-微生物跨界信号传导如何提高东南景天对十溴联苯醚的耐受性，同时通过LuxR家族蛋白基因表达水平的变化揭示十溴联苯醚影响植物-微生物跨界信号传导的分子生物学机制。本项目的实施将为土壤中多溴联苯醚的风险控制提供新的思路，为阐释根际圈污染物降解、污染土壤植物修复的生物驱动力提供新的见解。

本项目主要研究了十溴联苯醚在东南景天根际圈的转化归趋，探讨了微生物群感在污染物转化中的作用，植物根系分泌物对微生物群感系统的影响，主要研究结果如下：. （1）BDE-209在东南景天中的分布趋势为：茎>根>叶，东南景天对BDE-209有一定的富集能力，其富集系数随着污染物浓度的升高而降低；植物体内低溴代PBDEs主要以BDE-207、BDE-196和BDE-183为主，BDE-99和BDE-28仅积累在叶片，而BDE-47主要在根和茎中检出。东南景天根际环境能促进BDE-209的降解和转化，非根际土壤中BDE-209的脱溴产物主要以高溴代PBDEs为主，而根系环境能促进BDE-209向低溴代PBDEs转化。.（2）低浓度十溴联苯醚对土壤微生物量的影响不显著。BDE-209能提高土壤中脱氢酶、碱性磷酸酶、FDA水解酶和脲酶活性，抑制葡萄糖苷酶、硫酸酯酶、硝酸盐还原酶活性。AHLs类信号分子在BDE-209污染土壤中广泛检出，其中C4-HSL占主导地位。部分土壤酶活性的变化规律与信号分子（C4-HSL）的变化规律具有较高的一致性。.（3）AHL-QS调控有利于提高土壤微生物量，且与信号分子的添加量呈正相关；AHL-QS调控可以显著提高土壤酶活性，AHL-QS调控可以提高植物对PBDEs的吸收和生物积累能力，同时提高土壤中BDE-209的降解率；铜绿假单胞菌对土壤中BDE-209的降解率没有显著影响，但是会显著降低植物对PBDEs的生物积累能力，同时降低土壤中低溴代PBDEs的含量。.（4）铜绿假单胞菌处理14天后，东南景天根切片中可观测铜绿假单胞菌定殖现象，同时C4信号分子含量增加，说明铜绿假单胞菌可能在东南景天根际圈形成群体感应，促进铜绿假单胞菌在东南景天体内的定殖，从而提高东南景天对十溴联苯醚的降解作用。.（5）东南景天原始根系分泌物对铜绿假单胞菌PAO1的群感las系统和rhl系统有着不同的作用。随着根系分泌物浓度的提高，PAO1的 las群感系统的信号分子3O-C12-HSL的分泌量逐渐减小，而rhl群感系统的信号分子C4-HSL的分泌量逐渐增加。.（6）研究了11种根系分泌物对微生物群感系统的影响，结果表明丝氨酸对铜绿假单胞菌LasI表达有促进作用，其余10种根系分泌物对Las和Rhl群感系统无显著影响。