微生物联合植物修复技术可以通过土壤微生物和植物的共生作用,充分发挥植物与微生物修复技术各自优势,弥补不足,从而大大提高土壤污染的植物修复效率,这些技术已经被广泛用于重金属污染土壤的治理中。本研究选取的苏云金芽孢杆菌是从湖南湘潭锰矿的土壤中分离出的一株细菌,前期研究发现该菌株不仅具有一定的重金属抗性,而且对植物生长也具有一定的促进作用。本研究通过FTIR分析、SEM分析、RNA-Seq等技术,分析了苏云金芽孢杆菌的抗镉（Cd）特性,筛选出该菌株对Cd的抗性功能基因,构建了过表达敏感突变体菌株,并对过表达苏云金芽孢杆菌-构树联合体系修复Cd污染土壤进行了研究,以期为重金属污染土壤的生物修复提供一定的理论依据。研究的主要结果如下:（1）通过对苏云金芽孢杆菌在Cd胁迫下的生长情况分析发现,菌株对重金属Cd具有良好的耐性,其耐受浓度达到了 400mg/L。FTIR和SEM分析结果表明,菌株细胞表面的官能团（羟基、羰基、酰胺基、醛基等）主要参与Cd2+的生物吸附过程。菌株生物吸附Cd2+后,通过改变细胞形态和产生胞外分泌物等方式来适应Cd的毒害作用,形成菌株缓解Cd毒害作用的主要机制。（2）通过Illumina Hiseq测序技术,成功获得苏云金芽孢杆菌响应Cd胁迫的转录组数据,总共25,169个差异表达基因,分别被注释到6个数据库中。GO和KEGG显著富集分析结果表明,苏云金芽孢杆菌通过多种途径抵御重金属损伤,差异表达基因多为与转运系统、代谢、蛋白合成相关的功能基因。其中,显著富集在ABC转运通路上的ABC转运蛋白差异表达基因ugpC基因,表达量显著上调,且相对稳定,对Cd胁迫响应积极。基于这一实验结果,最终确定以抗性基因ugpC基因作为本研究构建过表达菌株的候选功能基因。（3）通过电转化法成功构建抗性基因ugpC基因过表达敏感突变体菌株,空质粒载体菌株作为对照。过表达菌株对重金属Cd的生物吸附实验表明,三株菌株（野生型菌株、空质粒载体菌株、过表达菌株）对Cd具有一定抗性作用,其中过表达菌株对重金属Cd的去除效果更佳。4 d时,过表达菌株的Cd2+去除率的增幅最大,相较于对照组（野生型菌株）提高了 31.86%。因此,最终确定以野生型菌株、空质粒载体菌株、过表达菌株为本研究后续盆栽实验的候选菌株。（4）过表达苏云金芽孢杆菌-构树联合修复Cd污染土壤的盆栽实验表明,三种菌株（野生型菌株、空质粒载体菌株、过表达菌株）对构树的根系结构、生理响应、富集转运特征以及土壤养分等方面均有一定的影响。当胁迫浓度为500 mg/kg时,接种了过表达菌株处理组的TOC含量相较于对照组（野生型菌株）提高了 40.96%,有利于促进构树的养分循环。Cd胁迫对构树叶绿素的合成具有一定的抑制作用,接种过表达菌株后能够促进构树叶绿素的合成。当Cd胁迫浓度为50 mg/kg时,接种了过表达菌株的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量相较于对照组（野生型菌株）分别提高了 52.61%,45.16%,50.69%。在生理响应方面,接种过表达菌株后的抗氧化酶活性相较于对照组（野生型菌株）均有所提高,通过提高抗氧化酶活性积极参与氧化应激过程,清除构树体内多余的活性氧自由基,降低Cd胁迫对构树的毒害作用。在重金属富集和转运方面,接种过表达菌株降低了重金属Cd在构树体内的富集,同时提高了构树从根部向地上部分转移Cd的能力,随着Cd胁迫浓度的增加,接种了过表达菌株处理组的转运系数相较于对照组（野生型菌株）分别提高了 75.65%,47.76%。过表达菌株通过提高Cd从构树根部向地上部分转移的能力,降低Cd的毒性作用。研究结果进一步说明了将过表达苏云金芽孢杆菌-构树联合修复体系用于修复重金属污染土壤的潜能。