生物吸附是目前处理水环境中放射性核素最有前景的吸附方法之一。当前生物吸附剂多为死细胞,而活体微生物能够通过细胞表面和胞内富集两种方式吸附,而且具有繁殖能力,表现出良好的去除能力,受到关注越来越多。但人们对其胞内富集机制及多离子共存对目标核素离子吸附的影响仍有待进一步研究。课题组前期通过辐照循环诱导及梯度浓度锶胁迫驯化筛选出了具有良好的辐射抗性和耐高锶浓度的活体辐照抗性酿酒酵母菌（Y-7）。Y-7具有菌体表面吸附和胞内富集锶离子的能力。研究Y-7胞内富集锶离子的机制,有助于我们进一步理解其吸附锶的原理,并为未来构建基因工程菌株、研发具有潜在应用价值的锶生物吸附剂奠定基础。研究核素胞内富集机制、共存离子影响具有重要意义采用固定化金属亲和层析法（IMAC）和液相色谱-串联质谱法（LC-MS/MS）纯化并鉴定了32种锶结合蛋白,结合课题组前期对锶吸附前后鉴定得到的52种差异表达蛋白,采用基于GO、KEGG富集分析及蛋白-蛋白相互作用网络（PPI）分析方法,筛选可能与锶离子胞内富集高度相关的蛋白:Kar2p,Rsn1p和Act1p。采用CRISPR/Cas9基因编辑技术对Y-7进行改造,成功构建RSN1基因敲除酿酒酵母菌株（Y-7-rsn1△）。与Y-7相比,Y-7-rsn1△生长状态良好、对Sr2+富集能力降低、对Sr2+的抗性增强,在Sr2+浓度为250 mg L-1时吸附量从20.72 mg g-1减到16.74mg g-1,说明基因RSN1调控了Sr2+的转运,参与了Sr2+胞内富集。红外光谱分析（FTIR）结果显示RSN1基因敲除使酵母细胞壁上羧基,氨基,酰胺基,羟基,磷酸等基团峰位偏移,并且有共价/配位键消失。而Y-7和Y-7-rsn1△吸附Sr2+后酵母表面的主要区别是Y-7-rsn1△会有共价/配位键的形成。电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）研究显示RSN1基因敲除导致酵母胞内Ca2+、Fe3+和Na+浓度显著降低;Y-7吸附Sr2+后胞内的Ca2+显著降低;Y-7-rsn1△吸附Sr2+后胞内的Ca2+显著降低,K+和Na+显著增加。提示Sr2+胞内富集主要影响酵母胞内Ca2+浓度。溶液中的共存离子可能会对微生物吸附目标核素能力产生影响,阐释共存离子影响规律具有重要科学意义并有望对未来实际工业应用具有指导作用。Cs+和Cr3+是放射性废水的重要组成部分。构建了二元及三元共存离子体系:（Cs,Sr）、（Cr,Sr）和（Cs,Cr,Sr）。三种体系对Y-7吸附锶离子的抑制程度为（Cs,Cr,Sr）＞（Cr,Sr）＞（Cs,Sr）。共存离子对Sr2+吸附的抑制作用与离子浓度比值（共存离子浓度/锶离子初始浓度）有关。采用多种吸附模型拟合实验数据,Langumir型拟合效果最好。研究了p H的变化对Y-7吸附Sr2+的影响。共存离子Cs+、Cr3+浓度均为200 mg L-1时,（Cs,Sr）体系下,p H＞7时,Cs+对吸附位点的竞争能力随p H的增加而增加;p H＜7时,Cs+对吸附位点的竞争能力随p H的增加而减弱。在（Cr,Sr）体系下,Cr3+与Sr2+的竞争吸附能力随着p H的升高而升高。而在（Cs,Cr,Sr）体系下,无明显规律,可能与Cs+和Cr3+在不同p H条件下对Y-7吸附锶的竞争能力不同有关。但相比于（Cr,Sr）体系,Cs+的加入明显会使得Cr3+对Sr2+吸附的抑制作用减弱。FTIR结果显示,Cs+,Cr3+的存在导致酵母细胞壁上-OH、N-H、C=O、C-N和P-O-C的峰位偏移,而且共存离子浓度会影响金属离子与官能团的相互作用强度。