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土壤是生态环境的重要组成部分，是人类赖以生存的宝贵自然资源。然而，由于矿山开采与冶炼、化肥农药大量使用、农田污灌以及固体废弃物施用等人类活动，土壤作为环境的主要载体之一受重金属污染越来越严重。在重金属污染修复技术中植物修复以其绿色廉价、操作简单的特点成为研究的热点，大量活跃的根际微生物和植物内生细菌可通过多种作用方式影响重金属污染环境中植物的生长和重金属吸收，从而影响植物对重金属的修复效率。微生物提高植物重金属抗逆性、强化植物修复的作用及其机制研究工作的开展，将为植物耐受重金属机制的进一步阐明和植物微生物联合修复途径的应用提供理论和实验依据。 本文选取实验室保藏的具有ACC脱氨酶活性、产IAA、铁载体和溶磷能力的重金属抗性菌株BurkholderiacepaciaJ62、PseudomonasthivervalensisY1-3-9和MicrobacteriumoxydansJYC17，研究其在盆栽和田间条件下对重金属耐性能源植物油菜、玉米生长和富集重金属的影响，采用变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)的方法研究供试菌株对油菜和玉米根部内生、根际和非根际土壤细菌群落的影响，同时采用油菜表达谱基因芯片的方法研究了菌株和重金属Cd胁迫对油菜基因表达的影响。 结果表明，油菜品种秦油7号和中油杂8号在100mg.kg-1Cd污染土壤中，油菜茎部、叶部Cd含量分别达到171.4、228.86mg.kg-1和138.7、218.0mg.kg-1，地上部Cd积累量超过根部积累量，即转移系数＞1，达到超积累植物标准要求。菌株BurkholderiacepaciaJ62、PseudomonasthivervalensisY1-3-9与接灭活菌株对照处理相比，在不同Cd浓度条件下均能提高油菜秦油7号的生物量，缓解Cd对油菜的胁迫，提高率从3.82％到52.09％。在50、100mg.kg-1Cd浓度条件下，菌株J62、Y1-3-9均能提高油菜富集Cd的总量，积累量与对应接灭活对照相比增加比例从6.70％到40.60％，菌株J62、Y1-3-9同时能活化土壤水溶态Cd，根际土壤增加了37.00％至70.30％，非根际土壤增加了5.26％至73.00％。通过变性梯度凝胶电泳(DGGE)研究了菌株J62、Y1-3-9的定殖及其对油菜根部内生、根际和非根际土壤细菌群落组成的影响，结果表明菌株J62、Y1-3-9能良好定殖于油菜根部和根际土壤，成为根部内生可培养细菌的优势种群，通过DGGE图谱的CCA分析发现菌株J62、Y1-3-9能对油菜根部内生、根际可培养细菌群落产生显著影响，非培养细菌群落影响较可培养细菌影响要小。 采用油菜表达谱基因芯片的方法研究了油菜中油杂8号修复土壤重金属过程中促生细菌BurkholderiacepaciaJ62对油菜根部和叶部基因表达的影响，发现在无污染条件下菌株J62使根部共733个基因差异表达，其中271个基因上调表达，462个基因下调表达;叶部761个基因差异表达，其中257个基因上调表达，504个基因下调表达;在100mg.kg-1Cd污染条件下菌株J62使根部共1173个基因差异表达，其中567个基因上调表达，606个基因下调表达;叶部1490个基因差异表达，其中696个基因上调表达，794个基因下调表达。对这些基因进行归类分析，发现这些差异基因分为19类，其中涉及油菜生长过程中代谢过程、细胞过程、刺激反应和生物调节相关功能基因的变化是差异基因变化的主要部分。这些差异基因中缓解氧化胁迫、植物激素合成、金属离子结合、逆境胁迫反应等相关基因在植物耐受重金属中起到重要作用。 选取南京九华山Cu矿废弃地周边污染农田作为田间试验地点，研究了促生细菌BurkholderiacepaciaJ62、PseudomonasthivervalensisY1-3-9和MicrobacteriumoxydansJYC17在田间条件下对能源植物油菜和玉米修复土壤重金属的影响。发现菌株J62、Y1-3-9和JYC17能提高油菜、玉米的生物量，提高比例从2.5％至119.4％，同时Cu积累量提高1.25％至210.20％。菌株Y1-3-9和J62能提高油菜、玉米根际土壤中水溶态Cu，提高比例从10.13％和188.89％，同时能提高玉米根际土壤醋酸铵提取态Cu，提高比例分别为2.26％和7.73％。接菌J62、Y1-3-9和JYC17同时提高了油菜的抗氧化非酶物质含量、降低了过氧化程度，叶部ASA的含量提高了40.24％-91.22％,GSH含量提高了9.89％-17.67％，TBARS含量下降10.16％-21.88％。