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农田土壤重金属污染严重威胁农作物的产量和品质,乃至人类的身体健康。然而,随着人口的不断增加,土地资源的稀缺属性迫使大面积中轻度受污染农田土壤仍进行着粮食生产。而玉米（Zea mays）作为一种主要的粮食作物,同时也是一种重要的能源植物,其不同品种具有不同的性状,包括重金属的富集。探讨利用微生物技术阻控重金属镉（Cd）低积累品种玉米的重金属吸收或增强Cd高积累玉米重金属的富集是实现重金属污染农田土壤安全生产和植物修复的一种有效方式。本研究选择了一个Cd高积累型玉米品种THY001和一个Cd低积累型玉米品种HY201作为研究对象,通过纯培养方式对受污染农田土壤中种植的上述两品种玉米根际土壤可培养细菌进行分离、纯化,然后利用16S r DNA测序的方法对分离得到的菌株进行鉴定,并对其中的代表菌株进行了功能解析及验证,主要研究结果如下:1.从镉高积累和低积累两品种玉米的根际土壤中共分离并鉴定了细菌1638株,通过16S序列比对,共鉴定出130株分类地位不同的细菌,包括47株两品种玉米所共有的细菌。群落分析表明,两个品种玉米会在其根际形成不同的细菌群落,其中,HY201根际土壤中分离得到的细菌83种（含881菌株）,分属于放线菌门（Actinobacteria）、变形菌门（Proteobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）以及异常球菌-栖热菌门（Deinococcus-Thermus）;THY001的根际土壤中共分离得到细菌94种（含757菌株）,除了上述HY201中的四个门外,还有一个特有的拟杆菌门（Bacteroidetes）。其中,Actinobacteria和Proteobacteria是两玉米品种的绝对优势类群,在HY201和THY001的根际土壤中占比分别为:52.78%、43.02%和48.75%、44.52%。两品种玉米根际土壤中所分离细菌中大于5%的优势属均为五个,包括二者共有的优势菌Agrobacterium（HY201 30%vs.THY001 19%）、Pseudarthrobacter（HY201 22%vs.THY001 24%）、Leifsonia（HY201 16%vs.THY001 10%）、Massilia（HY201 6%vs.THY001 15%）以及HY201的优势属Streptomyces（5%）和THY001的优势属Arthrobacter（6%）。2.对所有分离菌株的其中8株代表菌株进行了解磷能力、产铁载体能力以及产激素能力的评估。对难溶性的有机磷酸盐（植酸钙）和无机磷酸盐（磷酸三钙）的解磷实验表明,除Cupriavidus campinensis H857外,其余的7个菌株对难溶性磷酸盐均有不同程度的溶解能力,并且溶解植酸钙的能力远大于溶解磷酸三钙的能力。其中Ralstonia mannitolilytica H233对有机磷和无机磷的溶解能力均较为突出,尤其是对有机磷的溶解,其发酵液中可溶性磷含量高达384.6 mg/L,显著高于其他7株细菌,且其发酵液中p H以及植酸酶、酸性磷酸酶（ACP）和碱性磷酸酶（ALP）也与其他菌株存在显著差异。其次,铁载体定性平板结果显示,R.mannitolilytica H233、Agrobacterium sp.T243、C.campinensis H857和Neobacillus sp.T267四株菌均产生了明显的红色的铁载体色变圈,而铁载体定量结果显示8株菌都有不同程度的产铁载体能力,其中H233是8株代表菌株中产铁载体能力最强的菌株。产激素实验结果表明,Arthrobacter sp.H260和Agrobacterium sp.T243具有产生IAA的能力,浓度分别为0.5446±0.0241μg/ml和0.1638±0.0061μg/ml,但8株菌的发酵液中均未能检测到GA3。3.温室条件下,以重金属尾矿区毗邻农田土壤为栽培基质,选择6株代表菌株进行了两个玉米品种的盆栽接种试验。结果表明,与不接种的对照相比,所有菌株均不同程度地促进了两个品种玉米的生长,特别是菌株T267和H233显著促进HY201的生长,包括基茎、株高和生物量均显著增加。此外,6株代表菌株的接种显著影响根际土壤DTPA可提取态重金属的浓度以及宿主植物的重金属吸收积累、再分配,但受到宿主植物的基因型（即:玉米品种）和植物组织部位以及接种剂类型和重金属种类的影响。发现HY201在接种6株代表菌株后,其地上部分重金属Cd和Pb含量均呈下降趋势,其中,Massilia aerilata T319、Agrobacterium sp.T243、Neobacillus sp.T267以及Arthrobacter sp.H260显著降低HY201地上部分的Cd积累,所有细菌均显著降低HY201玉米地上部分的Pb积累,同时,接种六株代表菌株后HY201的Cd、Pb及Zn的转运系数除T267以外均呈现下降趋势。但与之相反的是,6株代表菌株的接种促进高Cd积累玉米THY001的地上部分Cd富集的趋势,特别是T267显著促进THY001地上部分Cd的积累。上述实验结果表明,不同遗传性状的玉米会在其根际形成各自独特的具有不同功能性状的细菌群落。试验结果表明,这些细菌通过解磷、产激素及铁载体等途径增强宿主植物重金属抗性。更为重要的是,这些功能菌接种参与了宿主玉米对重金属的吸收、积累,但接种的效应受到玉米品种基因型和植物组织部位以及接种剂类型、重金属种类的影响。研究表明,选择合适的微生物接种剂强化重金属低积累品种进行安全生产,或者是选择高积累能源作物进行植物修复是高效利用重金属污染农田的一种方式。研究结果为利用微生物技术强化重金属污染农田土壤的安全生产和治理提供新思路,为实现生产能源型玉米或可食用型玉米提供微生物菌种资源和理论支撑。