土壤重金属污染植物修复技术具有绿色廉价、操作简单等优点,但是超积累植物往往生物量低、生长速度慢,现有的强化植物修复的物理化学等方法又存在修复成本高,环境风险大等缺点。因此寻求一条能够大幅度提高植物修复效率,并且环境友好的微生物强化植物修复途径,将具有重要的理论意义和现实意义。本研究首先对铜矿废弃地重金属耐性优势植物根际土壤中的细菌多样性进行了分析。DGGE结果显示植物根际土壤中的重金属抗性细菌存在着丰富的多样性,但不同植物根际微生物区系差异不明显,相似性均在87%以上,从DGGE图谱上也可以看出共有条带占大多数。结合传统的微生物平板分离技术从11种铜耐性植物根际土壤中分离筛选到89株可以在含Cu 50 mg·L^-1的平板上生长的细菌,逐步提高Cu浓度并进行铜活化试验,筛选到17株既能抗Cu(200 mg·L^-1)又能活化铜的细菌。对这17株细菌进行16S rDNA序列分析,结果显示了它们丰富的遗传多样性。摇瓶条件下的铜活化试验结果显示了它们的功能多样性。ACC脱氨酶活性、铁载体、IAA等促生特性测定试验显示了它们的代谢多样性。17株细菌对温度、pH、盐浓度的耐受性以及对其他重金属离子和抗生素的抗性也都表现出丰富的多样性。综合考虑,在17株铜抗性细菌中选择生长速度快,产酸多,铜活化效果好,抵抗外界不良环境因素能力强,具有促生能力的4株:JYC17、MT16、YAH27和HQN2为供试菌株进行研究。摇瓶条件下供试菌株对培养液中碱式碳酸铜和氢氧化铜的活化试验表明,菌株不仅能耐受铜,而且能够通过自身代谢产酸使沉淀态铜活化。菌株JYC17、MT16、YAH27和HQN2能使含碱式碳酸铜和氢氧化铜的有氮改良培养液的pH值比对照降低2.29-3.04个单位和0.19-2.64个单位,有效态Cu含量比对照增加136%-402%和103%-218%。测定菌株JYC17、MT16、YAH27和HQN2培养液中低分子量有机酸发现,不同菌株产生的有机酸的种类和含量各不相同,并且,铜的存在能够促进菌株有机酸的合成。在土壤活化试验中,菌株HQN2的活化能力最强,YAH27次之。培养10 d,接菌土壤中细菌数量为10⁶-10⁷cfu·g^-1土。由于土壤体系强的缓冲能力,接菌土壤的pH值与对照相比仅有略微下降。采用三亲本杂交的方法成功地对铜抗性细菌JYC17、MT16、YAH27和HQN2进行了gfp基因标记,获得标记菌株JYC17-gfp、MT16-gfp、YAH27-gfp和HQN2-gfp。研究表明,gfp在标记菌株JYC17-gfp、MT16-gfp、YAH27-gfp和HQN2-gfp中稳定性良好,且不影响菌株活化重金属铜的性能。定殖试验表明,标记菌株JYC17-gfp、MT16-gfp、YAH27-gfp和HQN2-gfp虽然不能进入玉米根内部定殖,但可以在根表面定殖,并可以促进玉米苗期的生长。盆栽试验表明,接种菌JYC17-gfp、MT16-gfp、YAH27-gfp和HQN2-gfp都能够在一定程度上促进玉米的生长从而使植株生物量增加。其中,菌株JYC17-gfp对玉米的促生效果最好,既能够显著提高玉米地上部的生物量（增加了23.0%）,又可以显著提高玉米根部的生物量（增加了14.7%）。接菌处理玉米根际土壤中有效态铜含量明显增高,玉米植株富集重金属铜的量也随之增加,与对照相比,玉米地上部铜浓度分别增加了26.7%-63.3%,根部铜浓度分别增加了25.6%-45.2%。玉米吸收的铜多集中在根部,难于向地上部转移,转运系数均小于1,接菌处理有助于Cu²⁺向玉米地上部转移。