Gemodificeerde endofyten ter verbetering van fytoremediatie van gemengde verontreiniging

Abstract

Sinds de industriële revolutie is de concentratie aan polluenten in het milieu sterk toegenomen, hetgeen risico’s inhoudt voor de mens en het milieu. De conventionele technieken die gebruikt worden om gecontamineerde bodems en grondwater te remediëren zijn erg duur en brengen vaak schade toe aan de omgeving. Complementair aan deze traditionele methoden, in het bijzonder voor sites met een diffuse verontreiniging met relatief lage concentraties, wordt fytoremediatie voorgesteld als een potentieel interessante technologie om effectief en goedkoop vervuilde gebieden te behandelen. Plant-geassocieerde bacteriën, uitgerust met de geschikte eigenschappen, kunnen gebruikt worden ter verbetering van deze fytoremediatie. Binnen deze thesis is het de bedoeling de rol van gemodificeerde endofyten bij fytoremediatie van gemengde verontreinigingen van zware metalen en organische contaminanten te bestuderen. In een eerste stap werd getracht een TCE-afbrekende, Ni-resistente bacterie te creëren via conjugatie. Daarna werden stekken van populier geïnoculeerd met Ni-resistente, gfp-gemerkte bacteriën en werd de kolonisatie van deze bacteriën opgevolgd. Als laatste werd een toxiciteitsexperiment uitgevoerd waarbij lupine planten (al dan niet geïnoculeerd met een Ni-resistente, tolueenafbrekende endofyt) blootgesteld werden aan verschillende concentraties van Ni en/of tolueen, waarna de groei-index geëvalueerd werd. De conjugatie is geslaagd en resulteerde in stabiele, transconjugante bacteriën die in staat zijn TCE af te breken en beschikken over een Ni-resistentie systeem. Deze bacteriën kunnen in toekomstige experimenten met gemengde verontreinigingen gebruikt worden. Uit de resultaten van het kolonisatie-experiment blijkt dat de bacteriën zich vooral in de wortel en stengel bevinden, in mindere mate in de twijg en niet in de bladeren. Dit komt overeen met de vermoedde kolonisatieroute van bacteriën via de wortel naar stengel en twijg en tenslotte naar het blad. In het laatste experiment werd vastgesteld dat inoculatie van gele lupine met een Niresistente, tolueen afbrekende endofyt, resulteert in een verlaagde fytotoxiciteit bij blootstelling aan de gemengde verontreiniging tolueen en Ni.