面对重金属污染的普遍性和其危害性,构建特定微生物菌株特异性吸附环境中的重金属离子具有重要作用。针对这一目标,本课题构建了重金属修复目标菌株,旨在实现对污染水体的重金属生物修复。首先,以大肠杆菌E.coli BL21（DE3）为宿主细胞,以冰晶核蛋白N端序列为锚定载体,通过5种连接方式与10种重金属结合蛋白融合,获得50种重金属结合蛋白表面展示目标菌株;利用金属调控蛋白Mer R、Mer Ropt、Chr B、Chr Bopt及其特异性双向启动子,根据重金属调控蛋白及其启动子位置的不同构建了16种目标菌株。预筛选得到优于对照BL21重金属吸附能力的目标菌株M’-002(Hg2+)、B’-002(Cr6+)、M’-006(Hg2+)、B-008(Cr6+)。基于构建的重金属生物修复目标菌株,考察了诱导剂浓度、诱导温度、诱导时间这三个因素对目标菌株吸附Cr6+/Hg2+能力的影响。实验发现,三个因素对目标菌株吸附能力的影响从大到小依次是诱导温度、诱导剂浓度、诱导时间。当诱导温度为26℃,诱导剂浓度为1.0 m M,诱导时间为22h时,目标菌株M’-002、M’-006的Hg~2吸附量达到最大557.76μmol/g CDW、488.34μmol/g CDW;目标菌株B’-002的Cr6+吸附量达到最大28.09μmol/g CDW。当诱导温度为24℃,诱导剂浓度为1.0 m M,诱导时间为22h时,目标菌株B-008的Cr6+吸附量达到最大37.69μmol/g CDW。然后探究了重金属离子浓度对目标菌株吸附能力的影响以及在多种重金属离子存在的情况下目标菌株对各金属的吸附情况。当Hg2+浓度为300μM时,目标菌株M’-002及M’-006对Hg2+的吸附量达到最大,分别为658.66μmol/g CDW、602.34μmol/g CDW;当Cr6+浓度为300μM时,目标菌株B’-002及B-008对Cr6+的吸附量达到最大,分别为28.48μmol/g CDW、46.75μmol/g CDW。最后,共同培养目标菌株M’-002和B-008获得混菌体系,探究混菌体系吸附性能。当重金属离子浓度为500μM时,混菌对Hg2+、Cr6+的吸附量分别达到最大为449.02μmol/g CDW、50.61μmol/g CDW。与单一目标菌株M’-002、B-008对混合重金属的吸附能力相比,混菌对Hg2+的吸附能力降低,而对Cr6+的吸附能力升高。总的来说,本研究设计并构建的目标菌株对重金属都具有较高的吸附能力,具有很好的应用价值,为重金属污染环境的生物修复提供了基础和依据。