wersja pdf - Konferencja IPB

Politechnika Częstochowska, Wydział Infrastruktury i Środowiska
Mikroorganizmy endofityczne w procesie
fitoremediacji terenów zdegradowanych
Anna Napora, Joanna Hiiller, Anna Grobelak, Małgorzata Kacprzak
Fitowolatylizacja
Fitoekstrakcja
Fitodegradacja
Fitoremediacja, to metoda polegająca
na wykorzystaniu roślin wyższych do
degradacji
lub
stabilizacji
zanieczyszczeń
organicznych/nieorganicznych
w
środowisku. Wysokie skażenie gleby
wypływa
jednak
negatywnie
na
przyrost biomasy roślin i tym samym
skutecznie
ogranicza
proces
rekultywacji gruntów.
Aby przeciwdziałać temu zjawisku
można
zastosować
bakterie
wspomagające rozwój roślin (PGPB ang.
Plant Growth-Promoting Bacteria).
GLEBA
RYZOSFERA
KORZEŃ
BOCZNY
Fitostymulacja
Fitoekstrakcja
Fitoekstrakcja
Fitodegradacja
PGPB bytujące na powierzchni korzeni
Mikroorganizmy wykorzystane do promowania wzrostu roślin to przeważnie
izolaty ze skażonego gruntu, które wyselekcjonowano w oparciu o ich
indywidualne skłonności m.in. szybkość rozkładu zanieczyszczeń oraz
obojętność na zwiększone ich stężenie, co przekłada się na zdolność
adaptacji i rozwoju w zanieczyszczonym terenie. Ważne jest też by
wyizolowane mikroorganizmy nie produkowały toksycznych metabolitów
podczas biodegradacji zanieczyszczeń. Sama efektywność oczyszczania
środowiska zależy również od: biodostępności zanieczyszczeń, aktywności
szczepów oraz charakterystyki środowiska gruntowo-wodnego.
Endofity grzybowe liści (A), Endofity bakteryjne liści (B),
Rhizobia (C), Grzyby mikoryzowe (mikoryza arbuskularna)
(D).
Jedną
z
grup
PGPB
stanowią
mikroorganizmy endofityczne i-PGPB
(ang.
intracellular
PGPB).
Mikroorganizmy te dostają się do roślin
przez pory, rany oraz uszkodzenia
mechaniczne w zewnętrznej tkance
rośliny. Bakterie przemieszczają się
następnie do wnętrza korzenia rośliny.
Rola bakteryjnych endofitów polega
na
zwiększeniu
tolerancji
roślin
wyższych na stężenie metali ciężkich
oraz rozkładzie substancji szkodliwych
m.in. związków ropopochodnych.
Najczęściej opisywanymi taksonami bakterii
endofitycznych są typy: (1) Proteobacteria
rodzaje Azospirillum, Enterobacter, Pantoea
i
Pseudomonas; (2) Bacteroidetes rodzaj
Flavobacterium oraz (3) Firmicutes rodzaj Bacillus.
Obraz mikroskopowy Pseudomonas fluorescens. Barwienie
metodą Grama
Stymulacja wzrostu roślin następuje poprzez produkcję fitohormonów, zwiększanie puli
pierwiastków
biogennych
m.in.
poprzez
produkcję
sideroforów
(drobnocząsteczkowych helatorów żelaza) czy wiązanie wolnego azotu, produkcje
substancji przeciwgrzybiczych i przeciwbakteryjnych oraz indukcje odporności
systemicznej. Ponadto endofity produkują bakteryjną deaminazę ACC, wpływającą
na poziom etylenu w roślinach. Endofity są zdolne również do produkcji enzymów
hydrolitycznych czy hormonów wzrostu m.in. kwasu indolilooctowego (IAA).
Źródło finansowania: BS/MN-401-306/15