本研究以土壤中筛选的一株细菌XM-4为研究对象,对该菌株进行菌种鉴定、以及农用和环境修复功能分析,将为开发有利于农业发展和环境修复的微生物菌剂奠定基础。1.通过形态学观察和16S rRNA测序相结合的方法鉴定出菌株XM-4为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。2.通过平板对峙实验证明菌株XM-4能有效的抑制禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)、串珠镰刀菌(Fusarium moniliforme)、玉米弯孢菌(Curvularia lunata)、黄瓜枯萎菌(Fusarium oxysporum)、茶叶轮斑菌(Pestalotiopsis theae)、瓜炭疽菌(Colletotrichum lagenarium)6种病原真菌菌丝的生长,且抑菌率均在60%以上。提取菌株XM-4稳定期的发酵液,经过滤除菌和121℃高温处理两种方式处理得到无菌发酵液。实验证明两种处理得到的无菌发酵液对6种病原真菌都具有拮抗作用,且抑菌效果基本相同。通过平板实验测得菌株XM-4的解纤维素透明圈和菌落的直径比值最大为3.6。通过CMCase法和FPase法定量分析得知菌株XM-4无菌发酵液的纤维素酶活性在第3 d达到最高值分别为203.74 U/mL和172.66 U/mL。采用DPPH自由基清除法定量测得菌株XM-4第4天的发酵液对DPPH自由基的清除率高达80%以上。同时平板定性实验也验证了菌株XM-4具有解钾和固氮的功能。3.将菌株XM-4分别接种到含不同浓度双酚S的固体LB培养基上,结果显示:菌株XM-4对双酚S的最大耐受浓度为500 mg/L。采用高效液相色谱法检测不同浓度双酚S标准液对应的峰面积,将数据拟合得到双酚S标准曲线的回归方程为y=63.608x-48.846,R~2=0.9996。再将菌株XM-4接种到双酚S含量为60 mg/L的无机盐液体培养基中恒温摇瓶培养。用高效液相色谱仪检测菌株XM-4连续6天对双酚S的降解率。结果显示,菌株XM-4第6天对双酚S的降解率最高为80.82%。4.对正常培养的XM-4菌株和加入双酚S培养的XM-4菌株分别进行代谢组学检测和分析。对12个实验样本进行分析,共鉴定出10大类,325种代谢物,通过单变量统计分析得知差异代谢物有47种;再对差异代谢物进行代谢通路分析筛选出了8条关键的代谢通路,并最终找出D-精氨酸和D-鸟氨酸代谢通路是与菌株XM-4代谢物差异相关性最高的关键通路。本研究证明了菌株XM-4是一株同时兼具农用和环境修复功能的菌株,该菌株将为生物菌肥的研制和环境修复制剂的开发奠定基础。