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随着工业的快速发展和人类活动的逐渐增强,土壤重金属污染尤其是镉(Cd)污染问题也日益严重。花生作为我国重要的经济作物,不仅用于食用、榨油,而且也是多种食品的加工原料和添加剂,固其有很高的营养价值和经济价值,是我国重要的出口创汇作物,然而近些年来我国的花生出口不断受到重金属Cd超标的影响,研究降低花生Cd积累的有效途径已经成为亟需解决的问题。利用微生物技术修复土壤镉污染,降低土壤中生物有效态Cd含量,具有成本低、污染少和无二次污染等特点。枯草芽孢杆菌作为一种理想的生防细菌,研究其对花生Cd积累的影响及其机理具有重要的现实意义。本研究首先从植物生理方面阐述了枯草芽孢杆菌对Cd胁迫下花生生理效应及Cd积累影响。结果显示:枯草芽孢杆菌可以明显缓解轻度Cd胁迫对花生叶绿素含量的影响,在成熟期施用量越大效果越明显,这也有助于提高光合作用的能力,增加干物质的积累,促进植物生长。枯草芽孢杆菌可以明显缓解Cd胁迫对花生叶片电导率的影响,在花针期效果较明显,即降低Cd对花生叶片质膜的损伤,降低离子外渗,使叶片质膜透性下降。枯草芽孢杆菌还可以有效缓解Cd胁迫对花生根系活力的影响,在花针期效果较明显。花生叶片保护性酶活性,SOD随枯草芽孢杆菌用量先升高后降低,POD随枯草芽孢杆菌用量增大而升高。花生叶片MDA随枯草芽孢杆菌用量增大而降低,说明枯草芽孢杆菌不仅可以增强抗氧化酶的活性,降低体内H2O2、O2-、-OH等有害物质的积累,而且还能减轻膜脂过氧化作用,从而缓解了Cd对花生的胁迫作用。加入枯草芽孢杆菌可以提高花生生长量,即有效增加花生的主茎高、侧枝长、植株干重和植株鲜重。枯草芽孢杆菌对花生的产量因素也起到提高作用,施加枯草芽孢杆菌2g/kg明显增加了花生的单株果重和饱果率。枯草芽孢杆菌可以抑制花生籽粒的Cd积累。然后研究枯草芽孢杆菌对土壤(棕壤、潮土、褐土)生物有效态Cd含量的影响,明确了土壤Cd有效性与pH之间成负相关的关系,证实枯草芽孢杆菌可以降低土壤中有效Cd的含量,使有效态Cd向其他形态Cd转移,而且枯草芽孢杆菌对三种土壤中褐土有效态镉影响最大。最后从细胞生物学角度通过透射电镜和红外光谱分析等方法,分析了枯草芽孢杆菌吸附Cd的形态及吸附Cd的主要基团,结果表明:枯草芽孢杆菌菌株对Cd具有较强的抗性和富集能力,其可以在细胞壁及其细胞内部形成大量的Cd颗粒状沉积物,并且证实参与吸附镉的主要基团是-NH,-OH,-COOH,-CONH,-CH3,-C-O等。