近些年,矿山开采、污水灌溉以及化肥的过度使用已经导致重金属镉(Cd)在农田土壤中大量累积,严重威胁农作物生长及农产品食用安全。植物修复技术是土壤Cd污染治理的重要方法,不仅成本较低,而且具有良好的综合生态效益,适合在中、低Cd污染土壤中应用,然而单纯的植物修复对土壤Cd的提取效率较低,而广泛存在于根际土壤且具有较强溶磷溶镉能力的产铁载体菌,为微生物强化植物修复技术提供了研究思路。本研究从Cd污染农田土筛选获得两株产铁载体菌,并分析了两株菌的产铁载体能力及溶磷溶镉机制,进一步采用盆栽实验探究外源碳源信号分子的添加对产铁载体菌联合龙葵修复Cd污染土壤效应的影响机制。主要研究结果如下:(1)采用CAS筛选培养基从Cd污染土壤获得两株产铁载体菌T1和Y16,经16S r DNA测序分析并结合生理生化实验鉴定这两株菌分别为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)和阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)。两株菌的生长曲线测定结果显示T1和Y16分别在14h和13h进入稳定期,此外两株菌均表现出较强的产铁载体能力且对Cd具有较强的耐受性。(2)采用摇瓶试验评估两株菌活化难溶态镉和磷的能力,结果显示在富铁培养下接种T1和Y16的培养基中可溶性Cd含量分别是未接菌(CK)的4.6和5.5倍,而可溶性P含量分别是未接菌(CK)的4.3和6.5倍,这可能是产铁载体菌分泌有机酸导致培养基p H显著下降造成的,然而在缺铁培养下均未显著降低培养基p H,因此在此条件下对难溶态Cd的活化机制主要归咎于两株菌分泌的铁载体的螯合作用。(3)盆栽实验结果显示接种T1、Y16菌显著促进龙葵对土壤Cd的吸收,分别较未接菌提升了62%和73%,此外五步提取法对根系土壤结果分析表明接菌处理有效促进了龙葵根际土壤难溶态Cd向可交换态Cd的转化。进一步通过趋化实验和碳源实验确定D-葡萄糖酸可作为Y16菌的碳源信号分子,在接种Y16菌的基础上,外源添加D-葡萄糖酸后龙葵的生物量和Cd含量分别比未加D-葡萄糖酸增加14%和21%。同时对根际土壤微生物结构和功能分析表明在接种Y16菌的基础上,外源添加D-葡萄糖酸改变了群落的结构和微生物功能基因的表达,增强了Enterobacteriaceae肠杆科在龙葵根际土壤中的富集,同时发现Bradyrhizobium和Mesorhizobium根际促生菌在龙葵根部的增加,及增强了细胞移动性基因和新陈代谢功能基因的表达。