本研究以野油菜黄单胞菌(Xanthomonas campestris)ATCC33913冰晶核蛋白N端(inaX-N)为运载蛋白,采用C端融合的方法,将猴金属硫蛋白α结构域四聚体(mMT4α)成功展示在重金属高度耐受性恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)X4菌株(以下简称X4)的细胞表面,并测定了工程菌镉吸附能力及其与多种植物共生条件下的镉吸附能力。实验结果表明,与出发菌相比,重组工程菌具有更高的镉吸附能力。基于广宿主载体pTR102,将PCR得到的野油菜黄单胞菌ATCC33913冰晶核蛋白N端基因inaX-N和mMT4α基因进行融合表达,并在其上游加入镉响应启动子CadR元件,构建表面展示载体pCIM,通过电转化转入恶臭假单胞菌X4。在100μmol/L镉离子浓度下诱导融合蛋白表达并在X4表面展示。通过细胞分级实验和SDS-PAGE分析等方法对inaX表面展示效率进行验证。镉胁迫生长曲线和比生长速率证明工程菌X4/pCIM具有比出发菌株X4更高的镉耐受性,工程菌X4/pCIM的镉最低抑菌浓度比出发菌株X4高2 mmol/L。此外,本研究还测定了生长态条件和静息态条件下X4/pCIM和出发菌株X4对镉的吸附作用,工程菌对镉的吸附量比出发菌株高出2倍以上,静息态条件下的吸附结果表明吸附过程在5 min内时间完成。工程菌X4/pCIM和出发菌株X4在水培条件下与小麦、豇豆、玉米根际定殖共生与镉相互作用结果显示:工程菌X4/pCIM和出发菌株X4与植物共生都表现出钝化重金属,保护植物生长的作用。其中工程菌X4/pCIM与植物的共生体系比出发菌株X4与植物共生体系表现出更强的镉吸附能力