人間の産業、農業、廃棄物処理の慣行は、土壌や水の有機化合物や重金属による大規模な汚染をもたらし、生態系や人間の健康に有害な影響を与えている。 従来の土壌浄化方法は高価であり、多くの場合、問題を解決するのではなく、延期し、指定された領域に土壌の貯蔵を伴う。 最後の十年では、代替方法を見つけるために緊急の必要性は、汚染された土壌と水（Meagher、2000）の埋め立てに使用することができ、植物とその関連微生物の科学的、経済的利益を強調しています。 これは、汚染されたサイトの除染のためのエレガントで低コストのアプローチであり、したがって、現在影響を受けている土地と水の広い領域に対処するためのphytoremediation技術の使用に関する研究を促している（Krämer、2005;Vangronsveld et al. 2009年、リー、2013年）。 この植物科学の研究トピックのフロンティアは、環境植物栄養戦略の適用に関する現在の研究のスナップショットを提供します。
多くの科学者が現在、重金属の蓄積と解毒に関連するメカニズムを決定し、最終的にこれらの植物とその根圏由来微生物を汚染された場所の除染に使用することを目指して、異なる種における金属過蓄積の現象を調査している。 自家根圏由来微生物から選択された細菌株の有無にかかわらず、Pteris vittataを用いた温室実験は、P.vittata植物に選択された微生物群集を接種すると、植物抽出の効率が増加することを示した（Lampis et al., 2015). セレン（Ｓ Ｅ）超蓄積菌種Ｓｔａｎｌｅｙａｐｉｎｎａｔａ（Ｂｒａｓｓｉｃａｃｅａｅ）およびＡｒｓｔｒａｇａｌｕｓｂｉｓｕｌｃａｔｕｓ（Ｆａｂａｃｅａｅ）および関連する非蓄積菌Ｐｈｙｓａｒｉａ ｂｅｌｌｉｓ（Ｂｒａｓｓｉｃａｃｅａｅ）およびＭｅｄｉｃａｇｏｓａｔｉｖａ（Ｆａｂａｃｅａｅ）からの内生菌および真菌の詳細な比較分析により，Ｓｅ超蓄積菌種からの分離株はセレン酸およびセレン酸に対してより耐性があり，セレン酸を元素Ｓ Ｅに減少させ，亜硝酸塩を減少させ，ｓｉｄｅｒｏｐｈｏｒｅｓを産生することが明らかになった。植物の成長を促進する能力（jong et al., 2015). 高いＳｅ耐性および元素Ｓｅを産生する能力を有する微生物は、廃水処理および／またはＳｅナノ粒子の産生に有用であろう（Ｓｔａｉｃｕ ｅ ｔ ａ ｌ．, 2015).
オミックス分析と高度な顕微鏡検査を使用して、金属過蓄積物質と細菌rhizobiomeとの相互作用を研究することは、Visioli et al. (2015). これは、汚染された土壌中の微生物群集の分析のための新たな技術を強調し、それらのコミュニティに対する汚染の影響を決定するのに役立つ（Berg et al., 2012). また、植物のコロニー形成と実際の条件下での微生物接種の生存を監視するためのin situ分析の利点、特にサンプル調製なしの生物学的標本のin situ分析のための強力なアプローチである環境走査電子顕微鏡の使用を強調している（Stabentheiner et al. ら、２ ０ １ ０；Ｖｉｓｉｏｌｉ ｅ ｔ ａ ｌ．, 2014).
重金属で汚染された土壌で栽培された他の植物の根圏および内層から単離された細菌を接種した植物の植物栄養化電位は、二つの記事（Khan et al. ら，２ ０ １ ５；Ｍａら，２ ０ １ ５；Ｍａら，, 2015). 南アメリカ原産の樹木種Prosopis julifloraは、以前は汚染された場所の生物指標種として考えられていた（Senthilkumar et al. 高濃度の重金属を許容することが示されており、したがって土壌の埋め立てに有用であり得る（Varun et al.,2005）。, 2011). タンナー排水で汚染された土壌で栽培されたＰ．ｊｕｌｉｆｌｏｒａ植物の根圏および内層から単離されたクロム（Ｃ ｒ）に対する耐性を有するいくつかの細菌株も，Ｃｄ，Ｃｕ，ＰｂおよびＺｎのような他の重金属に対して耐性を示した。 ライグラス（Lolium multiflorum L.）の接種は、植物の成長と汚染された土壌からの有毒金属の除去を促進し、汚染された地域で同定された植物と細菌株との相互作用が植物の成長とphytoremediationの効率を改善することができることを実証した（Khan et al., 2015). 同様に、汚染された蛇行環境から単離された根圏細菌および内生細菌を接種したBrassica junceaおよびRicinus communis植物は、非接種対照植物よりも多くのバイオマスおよ, 2015). これらの効果は明らかに植物の成長と金属動員を促進する細菌代謝産物の産生に起因していた。 しかし、接種時に得られた低い金属転座因子は、金属耐性蛇行菌が汚染土壌の植物安定化に適していることを示した（Ma et al., 2015).
汚染された土壌の修復のための植物と根茎の間の有益な相互作用は、Tengらによって議論されている。 (2015). マメ科植物と窒素固定細菌との間の特定の共生関係は、重金属に耐性があり、有機汚染物質の散逸を促進し、それらの除去を促進する（Fan et al. ら，２ ０ ０ ８；Ｇｌｉｃｋ，２ ０ １ ０；Ｌｉら，２ ０ ０ ８；Ｍｏｌ．, 2013). 従ってRhizobiaはだけでなく、窒素を固定しますが、また植物成長を促進しま、汚染物質の植物の生物量、土壌肥沃度、生物学的利用能、通風管および転座、有機性汚染物の低下および金属のphytostabilizationを高めます。 これらの機能はすべて、rhizobiaを貴重なphytoremediationツールにします。 内生植物根茎は、結節に蓄積した有機汚染物質を分解し、したがって植物揮発を減少させ、汚染された環境での植物栄養化を促進する（Teng et al., 2015).
さらに二つの記事では、有機汚染物質で汚染された土地の埋め立てのための植物とそれに関連する微生物の使用について議論している(Germaine et al. ることができます。 最初のプロジェクト（Sauvêtre And Schröder、2015）では、Phragmites australis植物は、環境中に永続的で反抗的な汚染物質として存在する広く使用されている薬物であるカルバマゼピンに 2007年Huerta-Fontela et al., 2011). 9日後、植物は初期薬物濃度を90％減少させ、内生細菌の特性評価は、すべての分離株が少なくとも一つの植物成長促進形質を有することを明らかにした。 いくつかは土壌からカルバマゼピンを除去する能力を有していたが、他のものはシデロフォアを産生し、リン酸を可溶化することができ、植物栄養化プログラムに有益であることを示唆していた。 第二の記事は、産業汚染の影響を受けた土壌から炭化水素を除去するための、エコパイリングと呼ばれる大規模な複合フィトレメディエーション/バイオパイリングシステムの有効性に対処している（Germaine et al., 2015). 化学肥料で汚染された土壌を接種するために，全石油炭化水素（ＴＰＨ）分解が可能な細菌群集を用いた。 その後、多年生のライ麦草と白いクローバーを播種してエコパイルを完成させました。 2年の試験の間に、biostimulation、生物増加およびphytoremediationを含むこのmultifactorialアプローチが産業炭化水素と汚染される治療の土のために適していることを提案するTPHのレベ
この研究テーマで提出されたすべての記事は、遺伝子組み換え植物および/または微生物ではなく、自然発生する高蓄積種の使用に焦点を当てていますが、遺伝的に設計された植物および微生物は、汚染された土壌および水の効率的な処理にも使用できます(Van Aben,2009;Singh et al., 2011). これは、環境phytoremediation研究コミュニティによって開発されている多様で有望なアプローチを強調しています。
利益相反声明
著者らは、この研究は利益相反の可能性と解釈される可能性のある商業的または財政的関係がない場合に行われたと宣言している。
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