国内天然富硒区普遍存在重金属背景值过高的问题,对富硒资源的安全利用和人类健康构成严重威胁。蚯蚓是土壤生态系统的“工程师”,在重金属污染土壤的修复与效果评价等方面具有重要作用,但是蚯蚓适应重金属胁迫的机理尚不完全清楚。本研究以典型硒镉高背景区—石台县大山村为研究区域,以当地土壤和土著蚯蚓为研究对象,分析了蚯蚓对镉的耐受水平,研究了蚯蚓对硒镉的富集特征,借助高通量测序技术分析了土壤和蚯蚓肠道细菌群落的差异,利用TEM-EDS等方法揭示了耐镉肠道细菌对镉的吸附和钝化作用,利用转录组学方法揭示了耐镉肠道细菌响应镉胁迫的潜在分子机制,取得的主要研究结果和结论如下:1.镉对土著蚯蚓和模式蚯蚓的半数致死浓度(LC50)分别为551.3和481.8mg/kg。随着镉浓度的增大,两种蚯蚓SOD、POD和CAT酶活性均呈现先增高再降低的“抛物线”型剂量效应关系,土著蚯蚓抗氧化酶活性变化小于模式蚯蚓。体壁超微结构结果显示,相同胁迫水平下,模式蚯蚓的受损程度高于土著蚯蚓。半数致死浓度、抗氧化酶活性和体壁超微结构变化表明,土著蚯蚓对镉的耐受能力高于模式蚯蚓。2.土壤总硒范围为0.61～2.88 mg/kg,总镉范围为0.92～2.16 mg/kg,是典型的硒镉高背景区。硒、镉总量均表现为肠道内容物＞蚯蚓残体＞土壤,而镉有效性刚好相反,蚯蚓可能通过降低肠道中镉的有效性提高对镉的耐受性。3.蚯蚓肠道中厚壁菌门、放线菌门和浮霉菌门的相对丰度显著高于土壤,而酸杆菌门、拟杆菌门和芽单胞菌门相对丰度显著低于土壤。蚯蚓肠道细菌丰富度和多样性显著低于土壤,土壤和蚯蚓肠道细菌群落结构具有显著差异。影响土壤细菌群落组成的主要环境因子是有机质和有效硒。4.蚯蚓肠道中耐镉能力最高的是弗氏柠檬酸杆菌（DS菌株）,其耐镉浓度分别达6 mmol/L（液体）和10 mmol/L（固体）;DS功株可提高培养液的p H和NH4+,对镉的去除率达到50%以上。DS菌株对镉的去除包括胞外吸附和胞内吸收两种方式。5.低镉处理下,差异表达基因的功能分类主要涉及生物过程和分子功能;高镉处理下,差异表达基因主要集中于分子功能,尤其对与酶活性相关的基因影响较大。KEGG富集分析显示,在低镉处理时,差异基因仅显著富集与细菌趋化相关的细胞途径;高镉处理时,差异基因显著富集于代谢途径,尤其是各种氨基酸的代谢。