在我国历史上,由于对矿山长期大面积无序的开采与冶炼,各种生活垃圾和工业垃圾的肆意排放,已造成大量植被破坏、土地资源侵占以及土壤重金属污染等严重的生态问题。然而,传统的理化方法尚不能从根本上有效地解决大面积土壤重金属污染问题。植物-微生物联合修复法因其原位、环保、操作简单等特点在重金属污染土壤修复方面展现出了良好的应用前景。而植物内生菌因与宿主形成紧密互惠共生关系,在植物-微生物联合修复中发挥了重要作用。前期调研发现,小花南芥(Arabis alpina)对重金属铅锌镉胁迫环境表现出良好适应性,是云南省会泽县者海镇铅锌矿废弃地的优势植物之一。本研究以前期分离筛选获得的小花南芥重金属耐受菌株,以及铅锌镉污染环境中小花南芥内生菌群落为研究对象,探索其对宿主植物生长及重金属富集能力的影响。同时,通过宏基因组学的方法对野外采集小花南芥及盆栽实验组小花南芥的内生菌群落结构进行对比研究,探索其群落结构特点及可能发挥的生态学功能,为内生菌资源的开发利用以及退化矿区生态系统的修复、重建提供科学依据。本研究的主要结果如下:1、接种重金属耐受菌株FXZ2(黑附球菌,Epicoccum nigrum)显著促进了宿主植物小花南芥的生长,实验组植物的株高、根长及干重均明显高于对照组植物。重金属浓度分析结果表明,实验组植物地上部分样品中Pb浓度明显低于对照组植物,Cd浓度明显高于对照组植物,Zn浓度高于对照组植物但无显著差异。而实验组与对照组土壤样品中Pb、Zn、Cd三种重金属浓度均无显著差异。2、接种内生菌群落对宿主植物小花南芥的促生长效果显著,实验组植物的株高、根长及干重均明显高于对照组植物,同时,内生菌群落对宿主植物生长的促进作用还明显优于单一菌株(群落接种对宿主植物株高、根长及干重的提高率均优于单一菌株)。重金属浓度分析结果表明,实验组植物地上部分样品中Pb浓度明显低于对照组植物,Zn浓度明显高于对照组植物,Cd浓度低于对照组植物但无显著差异;而实验组与对照组植物地下部分样品中Pb、Zn、Cd三种重金属浓度均无显著差异。同样,盆栽后实验组与对照组土壤样品中Pb、Zn、Cd三种重金属浓度均无显著差异。3、利用Illumina Hiseq平台对内生真菌群落进行高通量测序,结果表明野外采集小花南芥的地上部分及地下部分内生真菌分别有94及92个OTUs,而实验组植物地上部分及地下部分内生真菌分别有63及100个OTUs。野外采集小花南芥及实验组植物样品的内生真菌在门水平上的组成较为一致,主要属于子囊菌门(Ascomycota)。而在属水平上,各样品的内生真菌优势类群却出现了一定变化:野外采集小花南芥的地上部分中丰度较高的类群主要是四枝孢属(Tetracladium)和枝孢属(Cladosporium),而地下部分中则是四枝孢属(Tetracladium)和裂壳菌属(Schizothecium)。实验组植物地上部分及地下部分中的优势类群均为枝顶孢属(Acremonium)和枝孢属(Cladosporium)。野外采集小花南芥中丰度较高的四枝孢属(Tetracladium)和裂壳菌属(Schizothecium),在实验组植物中也检测到,这表明内生菌群落接种基本成功,有部分内生真菌已成功定殖到实验组植物中。我们的研究表明,小花南芥内生菌群落及重金属耐受菌株均能显著促进宿主植物在重金属胁迫条件下的生长,并影响宿主对铅、锌、镉的吸收和累积,这可能是内生菌促进宿主植物适应重金属胁迫环境的一种重要策略,但其作用机制有待进一步深入研究。