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土壤安全问题事关全人类的生存,它不仅影响着人类赖以生存的环境,也直接决定农作物的安全。近几十年,由于全球范围内工业生产的大幅提速,每年高达3×104 t镉释放到全球环境中。镉很难自然降解和清除,并且具有流动性高的特点,其中约87%会进入土壤。镉污染不仅对土壤成分和功能有重大影响,严重降低农作物产量,人直接或间接地食用受污染土壤产出的农作物后,镉会逐渐在人体中积累,引发各种健康问题,严重的可能导致死亡。因此,镉土壤的处理和修复一直是学术研究的重点。面对日益严重的土壤环境污染问题,采用适当的修复方法对污染土壤进行合理、有效的处理和修复变得尤为重要。植物修复技术具有生态环保、效果显著、能耗较低等诸多优良特点,因此成为修复技术研究中的热点。研究发现,能源植物芒草生态适应性强,可在一定程度上修复受镉污染的土壤。目前,关于芒草修复土壤重金属镉污染的研究不多,该过程中微生物研究更少,研究不同品种芒草对镉的耐受和富集能力筛选以及根际细菌群落组成还有待进一步探究。综上所述,开展耐镉芒草品种筛选以及根际细菌群落组成研究具有很强的现实意义。本研究采用盆栽实验,研究重金属镉胁迫下不同品种芒草的生长、镉富集与分布等情况。同时为研究根系土壤微生物群落的组成情况,采用16S rRNA基因-Illumina MiSeq高通量测序技术,结合PICRUSt功能预测分析芒草不同品种富集土壤镉污染过程中根际土壤中细菌群落组成及功能。研究结果如下:1.在50 mg·kg-1的Cd浓度处理下,不同品种芒草组织中Cd含量由高到低依次为:根部>叶部>茎部;盆栽实验表明芒草品种湘杂芒1号、五节芒1号、南荻4号、湘芒1号、南荻3号在50 mg·kg-11 Cd的胁迫条件下吸收、转运和积累Cd的能力都存在显著差异,但根部和地上部均具有较高TI值（TI>70）,为高浓度Cd的耐受植物。根部Cd含量和根部富集系数（BCF>1）均远高于地上部,转移系数TF较低,表明Cd主要富集于根部且从根部向地上部转移能力较弱,芒草具有固定修复的能力。其中南荻4号株高和生物量与对照组相比下降幅度最小,根际土壤的NH4OAc提取态Cd含量降低幅度大,由此推测南荻4号品种芒草对重金属Cd固定修复能力最强。2.5个芒草品种根际土壤样品中共检测出细菌37门95纲185目339科613属。不同品种芒草根际土壤样品中的细菌群落组成和结构存在一定差异,丰富度和多样性方面表现为无镉污染土壤种植芒草的根际土壤高于50 mg·kg-1镉污染土壤种植芒草的根际土壤。芒草的根际土壤样品细菌在门纲目科属水平上的优势菌群为变形菌门（Proteobacteria）、放线菌纲（Acidobacteria）、拟杆菌目（Bacteroidales）、拟杆菌科（Bacteroidaceae）、拟杆菌属（Bacteroides）等。3.在土壤中添加镉以后,能够显著提高Blastocatellaceae（Subgroup4）的RB41、Chitinophagaceae的Flavisolibacter、Sphingomonadaceae的Sphingomonas等细菌丰度,这些细菌可能具有较好的镉耐受性,其中,南荻4号根际细菌中Streptomyces菌落所占比例与对照组相比增加了112%,Flavisolibacter菌落所占比例与对照组相比增加了96%,这些菌落可能促进植物根部对Cd的吸收,具有进一步筛选耐性菌株的价值。采用PICRUSt预测软件对芒草根际细菌群落功能进行分析,结果表明不同品种芒草根际土壤样品在氨基酸运输和代谢、细胞壁/细胞膜/膜结构的生物合成、信号转导机制、能量产生和转换等24个基因功能家族上都表现出功能上的丰富性,基因功能家族预测基因拷贝数趋势为南荻3号>南荻4号>湘芒1号>湘杂芒1号>五节芒1号。