納米銀脅迫下土壤微生物活性與腐皮鐮刀菌(Fusarium solani)轉(zhuǎn)錄組的響應.pdf

1、納米材料的特殊結(jié)構(gòu)使得它們具有許多特異的優(yōu)良性質(zhì)，其中納米銀的廣譜抗菌性給納米銀的廣泛應用開辟了廣闊的前景，同樣也給土壤環(huán)境帶來了脅迫風險。本文通過在室內(nèi)培養(yǎng)條件下，以硝酸銀與石墨烯為對照，測定納米銀對土壤呼吸、土壤酶以及土壤微生物群落功能多樣性的影響，分析它們對土壤微生物的影響，預估納米銀給土壤生態(tài)環(huán)境帶來的風險；探討土傳真菌病害腐皮鐮刀菌（Fusarium solani）生長、細胞結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)錄組對納米銀的響應。得到的主要結(jié)果如下：

2、r>　　1.納米銀對土壤呼吸強度存在抑制作用，較同濃度硝酸銀顯著。石墨烯對土壤呼吸無影響。
　　2.納米銀與硝酸銀均抑制土壤可培養(yǎng)細菌、真菌、放線菌的數(shù)量；100 mg·kg-1和150 mg·kg-1的納米銀與硝酸銀處理顯著降低了三種土壤微生物的數(shù)量。低于100 mg·kg-1的石墨烯處理土壤細菌、真菌、放線菌數(shù)量均無顯著變化；但1000 mg·kg-1的石墨烯顯著增加土壤細菌與真菌的數(shù)量。
　　3.納米銀顯著抑制土壤脲酶

3、與土壤脫氫酶活性，且抑制作用大于同濃度硝酸銀處理，其中納米銀≥10 mg·kg-1時，土壤脲酶、脫氫酶活性均顯著降低，但硝酸銀達到100 mg·kg-1以上這兩種酶活性才顯著下降；納米銀與硝酸銀對土壤過氧化氫酶和堿性磷酸酶活性無影響；石墨烯存在顯著抑制了土壤堿性磷酸酶活性。
　　4.納米銀對土壤微生物群落的總體活性、Shannon、Simpson、McIntosh指數(shù)的負面影響大于硝酸銀，兩者在150 mg·kg-1處理下均最為顯

4、著，石墨烯存在降低了土壤微生物群落功能多樣性。
　　5.納米銀對 F. solani生長的抑制存在明顯的劑量效應，EC50值為3.6 mg·L-1，10 mg·L-1的納米銀可完全抑制F. solani的生長。納米銀可破壞F. solani的細胞壁、細胞膜、細胞器等，且在細胞膜上觀察到疑似納米銀顆粒。
　　6.基于對納米銀處理后F. solani轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的分析，共得到23791條Unigenes，分別在6 h、12 h、2

5、4 h時發(fā)現(xiàn)862、867、774個差異表達基因（P<0.05）。GO功能富集分析表明納米銀處理后F. solani在蛋白質(zhì)加工、氧化還原酶活性、分解代謝、細胞成分作用于碳-氮的水解酶活性、結(jié)構(gòu)分子活性、翻譯、外部包裝結(jié)構(gòu)、RNA結(jié)合和前體代謝物與能量的產(chǎn)生等類別表達差異較大。KEGG代謝途徑分析表明，納米銀處理后 F. solani在轉(zhuǎn)錄、翻譯、折疊，分選和降解、碳水化合物代謝、能量代謝、信號轉(zhuǎn)導與信號分子和相互作用等途徑表達差異較大