目前,许多分离自蜂蜜和蜂粮的芽孢杆菌（蜜源芽孢杆菌）已被用于生产益生素、抗菌物质和工业酶制剂等。但是,相对于蜜源芽孢杆菌的多样性而言,对它们的功能性开发亟待加强。而国内对蜜源芽孢杆菌的功能性开发更为欠缺,尚未认识到它们在生物技术应用中的价值。蜂蜜和蜂粮具有高渗、低pH和含微量过氧化氢（H₂O₂）等理化特性,这些特性可能会促使蜜源芽孢杆菌产生具有耐高渗、低pH的蛋白或酶以维持生存,也可能会产生一些具有独特性质的过氧化氢酶（CAT）以应对H₂O₂的胁迫。目前,尚未对蜜源芽孢杆菌来源的CAT进行性质研究与功能开发。此外,CAT也是一种常见的影响土壤肥力的功能酶,在污染土壤尤其是酸化土壤中CAT的活性往往降低,对植物的生长产生不利影响。许多蜜源芽孢杆菌具有植物生防功能,相关的研究开发较多,而对蜜源芽孢杆菌植物促生功能的研究开发较少。具有高产CAT和耐受低pH胁迫能力的蜜源芽孢杆菌可能有潜力补充酸化土壤中CAT的缺乏。除生防功能外,蜜源芽孢杆菌也可能具有其它植物促生特性。本文从中蜂（Apis cerana）蜂蜜和蜂粮样品中分离鉴定芽孢杆菌,分析这些芽孢杆菌耐受高糖、低pH和H₂O₂胁迫的特性;筛选获得一株具有较高CAT产量的菌株,对其CAT基因进行了克隆与异源表达,并分析了重组CAT的酶学特性;鉴定和纯化了野生菌的CAT同工酶,在对酶学特性分析的基础上,考察了相关的生物技术应用潜力;系统研究了上述芽孢杆菌的植物促生特性,考察了它们促进大麦幼苗在稀土尾矿土壤上生长的潜力,对可能的促生机制进行了分析,探讨了这些芽孢杆菌所产CAT具有植物促生功能的可能性。通过以上研究以期实现对中蜂蜂蜜和蜂粮中芽孢杆菌的功能性开发及生物技术应用潜力的挖掘,主要研究结果如下:（1）从中蜂蜂蜜和蜂粮样品中分离获得62株芽孢杆菌属（Bacillus）及相近属（Fictibacillus、Lysinibacillus、Paenibacillus）的细菌,丰度较高的细菌为Bacillus cereus。其中48株菌能在30%葡萄糖和pH 4.5的双重胁迫下生长,而且18 mmol?L^-1 H₂O₂并未对它们的生长产生明显的抑制,反而促进了菌株hb4、hb47和hb58的生长,表明这些芽孢杆菌具有较高的H₂O₂耐受性。（2）从上述62株细菌中筛选获得一株具有较高CAT产量的菌株hb4,将其鉴定并命名为高地芽孢杆菌（Bacillus altitudinis SYBC hb4）。共从其基因组中克隆获得4个CAT基因,并成功构建了异源表达重组菌E.coli BL21（DE3）/pColdΙΙ-kat B、katX、katN1（yjqC）、katN2。4个重组菌在15℃经0.5 mmol?L^-1 IPTG诱导均能成功表达重组CAT,纯化的重组酶rKatB、rKatX、rKatN1和rKatN2的分子量依次为61.8、57.6、31.9和34.2 KDa（融合His标签）;最适pH依次为9.0、6.0、6.0和9.0;最适温度依次为30、45、40和45℃;Km值依次为61.6、64.3、27.7、25.1 mmol?L^-1;kcat/Km值依次为643、597、50、67 L?mmol^-1?s^-1。以上结果表明,B.altitudinis SYBC hb4是一株较有潜力的CAT高产菌,含有4个编码具有不同酶学性质的CAT同工酶基因。（3）利用SDS-PAGE和MALDI-TOF MS质谱鉴定技术对B.altitudinis SYBC hb4表达的CAT同工酶进行了鉴定。B.altitudinis SYBC hb4在非Mn2+诱导下表达的CAT同工酶有3个,其中1个鉴定为KatB;而在0.15 mmol?L^-1 Mn2+诱导下,仅能表达一个新的CAT同工酶,经鉴定为芽孢外壳蛋白YjqC,是基因katN1（yjqC）的表达产物。通过硫酸铵分级沉淀、离子交换色谱和凝胶过滤层析获得了电泳纯的KatB和YjqC,亚基分子量分别为57和31 KDa。KatB的最适温度为30℃,最适pH为5.0,其表观Km、Vmax和kcat/Km分别为62 mmol?L^-1、33.4 mol?min^-1?mg^-1和2047 L?mmol^-1?s^-1。YjqC的最适温度为35℃,最适pH为7.0,其表观Km、Vmax和kcat/Km分别为23.5 mmol?L^-1、3195 U?mg^-1和407 L?mmol^-1?s^-1。KatB在pH 5.0具有较高的活性和稳定性,而YjqC在较高的pH和温度条件下具有比KatB更高的稳定性。（4）YjqC除了具有典型的CAT活性外,在一定浓度的H₂O₂作为共底物时也具有催化氧化SA和SNP的活性。此外,YjqC也赋予了芽孢CAT活性及催化氧化SA和SNP的活性。尽管芽孢对底物的亲和力降低,且催化效率有所下降,但稳定性明显提高。在45℃利用添加了15 mmol?L^-1 H₂O₂的芽孢悬液对菜粕进行18 h的处理后,提取到的SA和SNP含量比对照分别降低了约51和41%。因此,B.altitudinis SYBC hb4的芽孢极具潜力开发为催化降解菜粕SA和SNP的新型生物催化剂,比传统生物酶更经济高效。（5）从62株细菌中筛选获得9株对酸（pH 4.5）、铝(1.5 mmol?L^-1)胁迫具有较高耐受性的菌株,分别为hb 4、8、47、52、54、55、62、65和67。它们均能合成有机酸、生长素和铁载体,均具有溶磷作用;均能分泌CAT和SOD,部分菌还能产生ACC脱氨酶;均能促进大麦幼苗在稀土尾矿上的生长。9株芽孢杆菌促进大麦幼苗生长的可能机制如下:通过分泌有机酸降低Al在大麦幼苗中的积累,同时也降低了MDA的积累;通过分泌ACC脱氨酶减少幼苗中乙烯的过量积累;通过分泌CAT和SOD缓解大麦幼苗根系受到的氧化胁迫。因此,蜜源芽孢杆菌具有开发为植物促生菌的潜力,而其分泌的CAT也可能是一种潜在的植物促生因子。