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一年生黑麦草具有较高的乙醇转化率,是一种优质的纤维类草本能源植物。本研究试图利用植物根际促生菌(PGPR),提高镉胁迫下的一年生黑麦草(牧瑶和Doarian)的水分利用率(WUE)。首先,对实验室保藏的耐镉菌株A02、PS08、Oj06和PS01的促生特性进行检验,通过测菌株分泌ACC脱氨酶能力,IAA能力,铁载体能力以及溶磷能力,结果显示Oj06和PS01有分泌ACC能力,所有菌株都有分泌IAA能力,产生铁载体的能力和溶磷能力,但效果不一样。并对耐镉菌株进行了平皿促生实验,结果发现,加镉同时接种植物促生菌后两种一年生黑麦草的芽长和根长较单一镉处理相比,都显著增加(p<0.05)。其中A02、PS08效果较好,所以作为后期研究其对两种一年生黑麦草的水分利用情况的供试菌株。水培情况下,研究接种植物根际促生菌后两种一年生黑麦草(牧瑶和Doarian)在Cd(20μmol·L-1)胁迫下的生长以及水分利用情况。结果显示:在镉胁迫下,接种A02和Ps08后,两种一年生黑麦草的毒害降低。两种一年生黑麦草地上和地下部分的生物量以及镉含量较单一镉处理组相比都明显增加,特别是根部的镉含量;在镉胁迫下,接种两种根际促生菌后,两种一年生黑麦草的根系活力提高,根和叶内的丙二醛含量都显著降低(p<0.05),叶片中脯氨酸含量也显著降低。同时植物根系的总根长、根体积较单一镉处理相比显著增加(p<0.05),根表面积也增加。且两种一年生黑麦草叶片中抗氧化酶活性降低,根中其活性却增高。与单一镉处理比,加镉同时接种植物促生菌后一年生黑麦草的光合参数也提高,进而提高镉污染下两种一年生黑麦草的水分利用率。盆栽土培试验,土壤中镉含量为35.29±0.15mg·kg-1,实验设计为(Ⅰ)CK(Ⅱ)A02(Ⅲ)PS08(Ⅳ)Cd(V)Cd+A02(Ⅵ)Cd+PS08。于幼苗生长阶段,以灌根的方式分别外源接种A02和Ps08菌株,以不加菌和镉的为空白对照。结果显示,两种菌株对镉胁迫下两种一年生黑麦草的生长和水分利用率有一定的促进作用。在镉胁迫下,接种植物促生菌A02和Ps08后,两种一年生黑麦草的地上部和地下部的生物量增加,根系活力与Cd处理组相比也显著提高,叶片脯氨酸和丙二醛(MDA)提高含量也显著降低(p<0.05)。且两种一年生黑麦草的根系活力与其水分利用率在相同处理下呈正相关性。从植株的镉含量来看,其地上部和根部的镉浓度和镉积累量与Cd对照组相比,有所增加,但未达到显著差异(p<0.05)。而且发现地上部镉积累量高于根部,地上部的镉浓度却低于根部。其镉转移系数与单一 Cd处理相比降低,但生物富集系数有所增加,可能由于菌株处理增加了一年生黑麦草的生物量,从而增加了其镉积累量但降低了镉向地上部的转移。其光合作用在接种两种菌后,也有所提高,进而提高其在镉胁迫下的水分利用率。相关性分析结果表明,水分利用率与净光合速率(Pn)和胞间CO2浓度(Ci)呈正相关,与蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)呈负相关。由此我们可以通过增加净光合(Pn)和气孔导度(Gs)提高一年生黑麦草的水分利用率。利用PGPR提高一年生黑麦草的耐镉性,缓解土壤中的重金属毒害,使一年生黑麦草在镉污染的环境下可以良好生长的同时又能促进对水分的有效利用。实验结果预示,在重金属污染和贫瘠的土地上开发能源植物,使水资源高效利用,PGPR具有比较理想的应用前景。