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植物内生菌是定殖于植物组织或器官,与其相互作用,但并不使宿主致病的真菌,细菌或放线菌。因其溶磷、活化重金属、产IAA及嗜铁素、利用1-氨基环丙烷-1-羧酸为氮源及传递营养物质等作用,在提升植物修复重金属方面发挥极其重要的作用。利用内生菌协助植物修复重金属污染土壤的研究报道已有很多,但是针对干旱、半干旱地区植物内生菌尚未见报道。本研究选择甘肃金昌Cu、Ni矿区为实验区域,开展了研究生工作:调查土壤重金属污染状况,确定植物富集重金属的能力,分离、鉴定植物内生菌,筛选耐重金属内生菌并测定其促生特性及活化能力,比较组合菌(两两组合)与单菌对重金属的耐受能力,为下步工作筛选并确定最优的内生菌菌株。结果表明:1.金昌地区因长期采矿和冶炼,Cu、Ni等重金属元素对土壤的污染十分严重。该地区老尾矿坝土壤Cu、Ni含量最高为土壤背景值的96倍及142倍。西坡污染程度较轻,但其Cu、Ni总浓度也超出背景值的5倍。2.从该地区采集的植物样品中,对Ni、Cu吸收最好的是生长于老尾矿坝地区的无叶假木贼的地上部分,富集浓度分别达352.5±28.8mg/kg及218.3±2.9mg/kg,对Ni、Cu的转运系数也最高分别达到1.54及6.56,但富集系数未超过1。西坡采集的植物中对Ni和Cu的富集量较低,但富集系数较高,骆驼蓬地上部对Ni富集系数最大达1.22,盐生草地上部位对Cu富集系数最大达1.03.3.从6种植物中分离得到44株菌,通过16srDNA扩增实验,序列比对鉴定44株细菌所属菌属(其中4个菌株测序失败),发现分离出的内生菌多为植物内生菌的常见属,其中大部分归于假单胞菌属(Pseudomonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)及细小杆菌属(Microbacterium),分别占比22.5%、20%及15%。另外Sinomicrobium菌属仅从热带植物中分离得到过,而且我们首次从植物中分离到Sphingbacterium菌属的细菌,并且HTC01及WY03可能分别为Sinomicrobium菌属及鞘氨醇单胞菌属(Sphingobacterium)潜在的新种。通过计算Shannon-Wiener多样性指数,发现老尾矿坝植物内生菌的多样性大于西坡。4.测定以上菌株对Cu和Ni的最小抑菌浓度,结果筛选出共18株抗性较高的菌株,其中JL10、JL05、WY01及NN07对Ni的MIC值为7mM/L;NN01、NN07MIC值可达6mM/L,WY09对Cu的MIC值达8mM/L。5.测定上述18株抗重金属内生菌促生特性包括溶磷能力、IAA产生能力、ACC消耗能力及对土壤中重金属活化能力。结果表明具备溶磷能力的内生菌有13株,其中NN06、WY01、WY06、WY07和WY10溶磷能力很强;所有菌株均可产生IAA,其中HTC02、NN01、JL01、JL05产IAA能力较强;能够消耗ACC的内生菌仅有3株,包括HWC01、WY01和JL10;NN06及WY06对Ni的活化能力较高,NN05及WY07对Cu的活化能力相对较高。6.通过比较不同浓度重金属对不同组合菌与单菌的抑菌率,发现与其他组合菌及其单菌相比,组合菌WY01-WY06对Ni的耐受能力较强,组合菌NN01-NN07对Cu的耐受能力最强。测定了不同浓度的重金属对耐重金属的单菌及组合菌生长曲线的影响,发现Cu对内生菌的毒害作用要强于Ni的毒害作用,组合菌与单菌的生长差异是否显著与Cu、Ni的浓度有关即Cu为100mg/L时,组合菌NN01-NN07与单菌NN01的生长就已经表现出显著性差异,而Ni达300mg/L时,组合菌WY01-WY06与单菌WY01的生长才表现出显著性差异。本研究首次分离了Sphingbacterium菌属的内生菌,并且首次从高寒、干旱地区分离出Sinomicrobium菌属的内生菌,另外发现重金属胁迫的增加导致植物内生菌多样性增加,最后我们选择出了耐受能力更强且具备多种能力的组合菌NN01-NN07及组合菌WY01-WY06,为构建内生菌-植物联合修复Cu、Ni污染土壤提供了良好的材料。