一年生黑麦草有较高的生物乙醇转化率,是一种非常重要的能源植物。本研究试图利用植物根际促生菌(PGPR),增强一年生黑麦草的耐镉性和吸收积累镉的能力,旨在为实现边利用、边修复重金属污染土壤、避免与粮饲争地、在重金属污染土壤上开发能源植物提供可行的调控途径。首先,从重金属污染地区采集到的植物根际土壤中筛选和鉴定得到了若干耐镉根际促生菌株。随后,以一年生黑麦草中耐镉型品种牧瑶(Idyll)为材料,研究耐镉根际菌株对一年生黑麦草的生长发育及镉吸收积累的影响。主要结果如下:通过在LB(Luria-Bertani)培养基中加入不同浓度的镉,从不同植物的根际土壤中分离到32株耐镉根际菌。对其进行产IAA、ACC脱氨酶以及溶磷能力的测定后,选取8株具有良好促生特性的菌株,通过培养皿促生实验进行复筛。选出Ca02、Oj06和Ps08作为供试菌株。通过生理生化鉴定和16SrDNA序列分析,初步确定Ca02为荧光假单胞杆菌属(Pseudomonas sp.)细菌,Oj06、Ps08 为肠杆菌属(Enterobactersp.)细菌。通过对耐镉根际促生菌Ca02进行GFP基因标记,初步研究其在一年生黑麦草根部的定殖情况,证明了菌株Ca02能够在一年生黑麦草根系上进行定殖。水培条件下,研究耐镉根际细菌调控一年生黑麦草生长、积累镉的效果。结果显示:外施Ca02、Oj06、Ps08和J62具有缓解20μm·L-1镉处理对一年生黑麦草幼苗的生长胁迫效应。一年生黑麦草地上和地下部分的干鲜重以及镉积累总量较镉处理组明显增加;接种4种根际细菌后,能够提高黑麦草叶片内叶绿素的含量,并且使根和叶内的丙二醛含量显著降低(P<0.05),同时植物根系的总表面积以及总根长也有显著的增加(P<0.05)。盆栽土培试验,土壤中镉含量为20 ±0.33 mg.kg-1。于幼苗生长阶段,以灌根的方式分别外源接种Ca02、Oj06和Ps08菌株,以不加菌的处理为对照。结果显示,3株供试菌株对于镉胁迫下一年生黑麦草的生长和耐镉性均有不同程度的促进作用。在接种耐镉根际细菌后,一年生黑麦草的分蘖数、株高以及生物量比对照显著提高,叶片内的叶绿素含量也有所增加,并且丙二醛含量显著降低。从植株体内镉含量分析结果看,尽管地上部和地下部的镉含量在对照和各耐镉根际促生菌处理之间均无显著差异(P<0.05),然而,由于菌株处理增加了黑麦草的生物量,从而也增加了其镉积累总量,地上部增加的镉积累总量达到显著水平。接菌后,土壤镉有效态含量增加,其中Ca02处理达显著水平(P<0.05)。研究表明,耐镉根际促生菌株能显著促进镉胁迫下一年生黑麦草幼苗的生长,并且能够通过增加土壤中镉的有效态,促进植物对镉的吸收和积累。利用PGPR提高一年生黑麦草的耐镉性,增加植株体内的镉积累量,调控一年生黑麦草在镉污染土壤环境下可以良好生长的同时,减少土壤中的重金属。实验结果预示,在重金属污染土地上开发能源植物,PGPR具有比较理想的应用前景。