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Titelaufnahme

Titel
Plant-microbe interactions for the remediation of hydrocarbon contaminated soil / submitted by Muhammad Afzal
VerfasserAfzal, Muhammad
Begutachter / BegutachterinSessitsch, Angela
GutachterSessitsch, Angela
Erschienen2010
UmfangVIII, 88 Bl. : graph. Darst.
HochschulschriftWien, Univ. für Bodenkultur, Diss., 2010
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Kohlenwasserstoffe / Phytoremediaton / Samen-Inokulation / Boden-Inokulation / ACC-Deaminase / Bodentyp / Genabundanz / Genexpression / biologischer Schadstoffbbau / alkB / CYP153
Schlagwörter (EN)hydrocarbons / phytoremediation / seed imbibement / soil inoculation / ACC deaminase / soil type / gene abundance / gene expression / degradation / alkB / CYP153
Schlagwörter (GND)Bodenverschmutzung / Kohlenwasserstoffbelastung / Pflanzen / Mikroorganismus / Wechselwirkung / Schadstoffverringerung
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-16046 Persistent Identifier (URN)
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Plant-microbe interactions for the remediation of hydrocarbon contaminated soil [1.41 mb]
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Kontaminierte Böden können mit Hilfe von Pflanzen und ihrer assoziierten Mikroflora saniert werden. Kohlenwasserstoff-abbauende Mirkoorganismen können durch Inokulation in die Pflanze eingebracht werden, um den Sanierungsprozess zu unterstützen. Welsches Weidelgras wurde in kontaminiertem, nicht-sterilem Boden gepflanzt und mit den Bakterienstämmen Pantoea sp. ITSI10, Pantoea sp. BTRH79 und Pseudomonas sp. MixRI75 einzeln oder in Kombination inokuliert. Im Vergleich mit nicht-inokulierten Kontrollbehandlungen produzierten die inokulierten Pflanzen mehr Biomasse und bewirkten einen höheren Abbau von Diesel-Kontamination. Das Einbringen von Bakterien in den Boden ergab eine höhere Abbauleistung und eine höhere Bakterienbesiedelung im Wurzelraum und im Pflanzeninneren als die Inokulation von Grassamen. Die beiden Pantoea-Stämme, die auch ACC-Deaminase-Aktivität zeigten, bewirkten einen besseren Abbau sowie größeres Pflanzenwachstum als Pseudomonas sp., und am effizientesten erwies sich die Kombination aller drei Stämme. In der Folge wurde der Einfluss des Bodentyps (Sand, lehmiger Sand und Lehm) auf die Besiedelung und Abbauleistung von Pseudomonas sp. ITRI53 und Pantoea sp. BTRH79 nach Inokulation in Welsches Weidelgras untersucht. In lehmigen Böden konnten beide Bakterienstämme die Pflanze gut besiedeln, und sie zeigten hohe Abundanzen und eine hohe Expression der am Abbau beteiligten Gene, während in Sandböden sowohl die Besiedlung als auch die Abbauaktivität der inokulierten Stämme niedrig waren. Pantoea sp. BTRH79 bewirkte allgemein das höchste Pflanzenwachstum und die höchsten Abbauraten. Obwohl generell die Besiedelung im Wurzelraum am höchsten war, zeigten jene Bakterien, die das Pflanzeninnere besiedelten, die höchste Abbauaktivität per Zelle. Eine positive Korrelation zwischen Genexpression und Kohlenwasserstoffabbau indizierte, dass eine Expression der am Abbau beteiligten Gene für den Abbau essenziell ist.

Zusammenfassung (Englisch)

The performance of three alkane degrading bacteria, which were inoculated by seed imbibement and soil inoculation, was tested. Italian ryegrass was grown in non-sterilized soil contaminated with diesel and inoculated with strains Pantoea sp. ITSI10, Pantoea sp. BTRH79 and Pseudomonas sp. MixRI75 individually as well as in combination. There was significantly more plant biomass and hydrocarbon degradation in inoculated treatments as compared to control treatments, however, strains inoculated in soil performed better than those applied by seed imbibement. Most importantly, maximum hydrocarbon degradation was obtained by the addition of mixture of three bacteria as compared to by single strain application. Results indicated that besides the degradation potential of inoculant strains the inoculation method influences microbial colonization and activities during phytoremediation of contaminated soil. The second part of the thesis aimed to assess the role of the soil type on colonization of two inoculated bacterial strains as well as on gene abundance and expression in the rhizosphere and plant interior. Italian ryegrass was grown in sterile soil containing 1% diesel and inoculated with endophytic bacteria Pseudomonas sp strain ITRI53 and Pantoea sp. strain BTRH79. Highest plant biomass, hydrocarbon degradation and gene expression were observed in loamy soil that had been inoculated with BTRH79. A positive relationship (r = 0.73) was observed between gene expression and hydrocarbon degradation indicating that catabolic gene expression is necessary for contaminant degradation. These results revealed that the soil type affects bacterial survival and catabolic activity and ultimately the degradation of pollutants.