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胞外聚合物介导的Pantoea dispersa对高浓度铜和镉的耐受机制
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作者 宋雨欣 袁梦 +4 位作者 陈国涛 谢光虹 朱崇岭 崔堂兵 任源 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第6期1486-1496,共11页
为探究微生物应对重金属胁迫的生存策略,明确胞外聚合物(EPS)在微生物重金属耐受中的功能及不同重金属耐受机制的差异,本研究测定了Cu^(2+)和Cd^(2+)胁迫下Pantoea dispersa MSC14表面的EPS产量,通过比较EPS去除前后生理生化指标的变化... 为探究微生物应对重金属胁迫的生存策略,明确胞外聚合物(EPS)在微生物重金属耐受中的功能及不同重金属耐受机制的差异,本研究测定了Cu^(2+)和Cd^(2+)胁迫下Pantoea dispersa MSC14表面的EPS产量,通过比较EPS去除前后生理生化指标的变化揭示了EPS在重金属耐受中的关键作用,并通过转录组学分析了其对Cu^(2+)和Cd^(2+)耐受机制的差异。结果发现,菌株MSC14在高达300 mg∙L^(-1)的Cu^(2+)和Cd^(2+)胁迫下仍可表现出一定的代谢活性。同时,EPS含量显著增加,其中多糖和蛋白质的含量在Cu^(2+)胁迫下最高分别增加19.0倍和9.3倍,Cd^(2+)胁迫下最高分别增加5.8倍和7.8倍。菌株MSC14胞外吸附Cu^(2+)和Cd^(2+)的量显著高于胞内的积累量,在去除EPS后,Cu^(2+)和Cd^(2+)的总积累量分别减少了49.8%~52.0%和40.0%~68.6%,同时氧化应激程度加重。KEGG分析表明菌株MSC14对Cu^(2+)和Cd^(2+)的耐受机制存在一定差异。Cu^(2+)胁迫诱导了菌株的氮代谢,促使Cu^(2+)在细胞内还原为Cu+。Cd^(2+)胁迫促进了小分子物种的合成与转运,菌株通过胞内沉淀和外排来提高Cd^(2+)耐受性。研究表明,EPS是菌株MSC14耐受Cu^(2+)和Cd^(2+)的重要屏障,同时,菌株针对Cu^(2+)和Cd^(2+)形成了不同的特异性耐受策略。 展开更多
关键词 Cu^(2+) Cd^(2+) 胞外聚合物 Pantoea dispersa MSC14 生理响应 转录组学
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