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施用农药和工业化肥是农业生产中用于农作物防病增产的重要措施,因此导致自然环境污染严重,已引起人们的广泛关注。大量研究表明生物肥料具有长效、无污染、成本低、应用范围广等特点,其中所含的植物根际促生菌（PGPR）能够有效定植在植物根际,通过其代谢活动提高土壤肥力,抑制植物病原菌的生长,为植物生长提供养分等,可弥补农药和化学肥料的不足,减少对化肥和农药的使用。目前,PGPR已成为生物菌肥研究的热点之一,寻找高效广谱的具有溶磷、固氮、分泌植物生长促进物或能够抑制植物病原菌生长的PGPR,研究其对植物的促生效果,对于丰富PGPR菌种资源以及生物肥料的开发利用具有重要意义。本研究以湖北省某磷化工厂区附近稻麦轮作农田作物根际土壤为材料,以菌株的溶磷能力为筛选依据,以期筛到多功能的PGPR,并对该菌的多功能特性和应用进行了研究。具体如下:1、高效溶磷菌株的筛选、鉴定及全基因组信息分析（1）菌株的筛选:样品经过富集培养、平板初筛、摇瓶复筛后,筛选到3株高效溶磷菌（MEM07、MEM35、MEM40）。其中MEM40的溶磷量高达261.35 mg/L,因此选择菌株MEM40作进一步研究。（2）形态学、生理生化和16S rDNA等的鉴定基于细胞形态生理生化分析及16S rDNA序列分析,将菌株MEM40鉴定为水拉恩氏菌（Rahnella aquatilis）,保藏号为CCTCC NO.M 2018463。（3）MEM40菌株的基因组测序:Gen Bank登录号:CP036490.1。结果表明:MEM40菌株全基因组大小为5,596,168 bp,拥有5,021,016 bp大小的圆形染色体DNA、525,842bp大小的环状质粒1和49,310 bp大小的环状质粒2。MEM40基因组的基因岛个数为11个,包含异化硝酸盐还原通路,包含多个次级代谢产物基因簇等。2、探讨了高效溶磷菌株的多功能特性（1）MEM40菌株溶磷效果的测定:将活化后的MEM40菌液,按照2%的接种量分别接种至液体磷酸钙、磷酸镁和磷矿粉培养基中,测定其溶磷效果。实验结果表明:在液体磷酸钙培养基中,培养32h时,MEM40溶解磷酸钙的量达到最大,可溶性磷含量为299.55 mg/L;当MEM40接种于磷酸镁和磷矿粉液体培养基中,分别在32h、24h时,溶液中的可溶性磷含量达到最大,分别为411.56 mg/L、289.42 mg/L。（2）MEM40菌株产IAA能力的测定:将菌株MEM40接种于L-色氨酸液体培养基中,测定其产IAA能力。实验表明:菌株MEM40具有高产IAA的能力,培养24h后,溶液中IAA的量达到最大,为44.71 mg/L。（3）MEM40菌株固氮能力的测定:将菌株MEM40接种于改良阿氏无氮液体培养基中,测定其固氮能力。实验结果表明:培养15d后,溶液中总氮含量可达23.48 mg/L。（4）MEM40菌株抑制植物病原菌能力的测定:采用平板对峙法研究菌株MEM40对植物病原性真菌的抑制情况。实验结果表明:菌株MEM40能够有效抑制水稻稻瘟病病菌及小麦赤霉病病菌菌丝体的生长,但对草莓灰霉病病菌和花生叶霉病病菌无明显抑制效果。3、复合菌群MEMF03的复配将菌株MEM40与实验室保存的多功能菌株MEL01（CCTCC NO.M2015778）及购买自中国工业微生物菌种保藏管理中心的菌株CICC NO.20024（具有较强的固氮能力,自命名为MEM02）进行拮抗性分析,发现各菌株间无抑制作用,将三株菌按照1:1:1的比例进行复配,构建出多功能复合菌群（MEMF03）。4、探讨了复合菌群MEMF03的多功能特性和应用研究（1）MEM40菌株及复合菌群MEMF03对环境耐受能力的测定:采用摇瓶试验,研究菌株MEM40和复合菌群MEMF03对环境的耐受能力,实验表明:MEM40对环境因素（温度、pH和盐浓度）有较高的耐受能力,复配后的MEMF03对环境的耐受能力更强,显著高于MEM40。两者的生长量均随着温度、pH的升高呈现出先升高后降低的趋势,MEM40生长的最适pH为7.0,MEMF03生长的最适pH为6.0;两者生长的最适温度均为28℃;当盐浓度高于1%时,MEM40的生长明显受到抑制;相比之下,在盐浓度低于4%的范围内,MEMF03的生长状况良好,而当盐浓度高于4%时,MEMF03的吸光度OD600 nm数值降低幅度较大逐渐低于1.0,但仍然能够生长,且生长量显著高于MEM40。（2）复合菌群MEMF03多功能特性的测定:对复合菌群MEMF03的多功能特性进行研究,实验表明:复合菌群MEMF03具有溶磷、固氮、产IAA、产几丁质酶和抑制植物病原性真菌生长多种功能。具体如下:（1）溶磷作用:复合菌群MEMF03在磷酸钙液体培养基中培养24 h后,溶液中可溶性磷含量可达184.79 mg/L,溶磷能力提高19.22%;（2）产IAA作用:复合菌群MEMF03在L-色氨酸液体培养基中培养24h后,溶液中IAA含量可达21.88 mg/L,有所降低,但仍具备高产IAA的能力;（3）固氮作用:复合菌群MEMF03在改良阿氏无氮液体培养基中培养15d后,溶液中总氮含量可达29.126 mg/L,固氮能力提高了24.06%。（4）产几丁质酶作用:在几丁质发酵培养基中培养48h后,溶液中几丁质酶酶活可达15.79 U/mL,复配后的MEMF03增加了MEM40的该项功能。（5）抑制植物病原真菌生长作用:平板对峙实验表明:复合菌群MEMF03能够明显抑制水稻稻瘟病病菌、小麦赤霉病病菌、花生叶霉病病菌和草莓灰霉病病菌的生长,抑制能力和抑制范围较菌株MEM40有明显提升。（3）MEM40菌株及复合菌群MEMF03促生效果的测定:分别以小白菜、水稻为研究对象,研究MEM40和MEMF03对植物生长的促进作用。实验表明:在小白菜盆栽实验中,与对照组相比,施加MEM40发酵液后小白菜的鲜重、根长、茎粗、株高分别增加了23.53%、23.64%、24.00%、32.13%;施加MEMF03发酵液后小白菜的鲜重增加了37.47%,根长增加了65.81%,茎粗增加了48.00%,株高增加了73.85%,与施加MEM40相比分别增加了11.29%、34.11%、19.35%、31.57%。在水稻盆栽实验中,施加MEM40发酵液后水稻的分蘖数、株高、鲜重和干重分别增加了11.21%、11.36%、15.25%、29.11%;施加MEMF03发酵液后,分蘖数、株高、鲜重和干重分别增加了23.36%、29.67%、52.34%、61.47%,与施加MEM40相比分别增加了10.92%、16.44%、32.18%、25.07%。总之,MEM40菌株是一株具有溶磷（磷酸钙、磷酸镁、磷矿粉）、固氮、产IAA和抑制植物病原性真菌生长的多功能菌株,对环境具有较强的耐受能力,能够有效促进小白菜和水稻生长,经过与唐菖蒲伯克霍尔德氏菌（MEL01）和固氮菌（MEM02）复配构建为复合菌群（MEMF03）,其多功能范围和效果得到提升,对环境的耐受能力进一步增强,且复配后对小白菜和水稻的促生能力也得到加强。因此,多功能菌株MEM40及复配后的多功能复合菌群MEMF03在促进植物生长,实现绿色、可持续发展的生态农业方面具有巨大的应用潜力。