土壤重金属污染已成为当今面临的主要环境问题之一,而重金属污染土壤的植物修复技术因其成本投入较低、对土壤环境扰动小、不引起二次污染以及可美化景观等特点成为当前学术界研究的热点。超积累植物被认为是实施重金属污染环境植物修复不可缺少的材料。然而,大多数超积累植物生长周期长、生物量小,加上土壤中重金属生物有效性低,严重限制了其应用于大规模污染土壤修复的潜力。为了提高植物修复效率,接种根际微生物被认为是提高超积累植物修复效果的重要途径。本研究从土壤中分离得到一株对重金属锌具有较强抗性且对难溶性锌有促溶作用的菌株BC109-2,经形态和分子生物学鉴定,确定其为一株微紫青霉菌,命名为Penicillium janthinellum BC109-2。锌抗性菌株BC109-2对锌的最小抑制浓度(MIC)达到2100 mg L-1,在PDB培养基(含1000 mg L-1 ZnCO3)中摇床振荡培养72 h后,培养液中可溶性锌含量增加了113%,该菌株对难溶态锌具有较强的溶解作用。在筛选得到高锌耐受性和溶解性菌株BC109-2的基础上,对锌在菌株细胞中的分布与化学形态进行分析并对细胞抗氧化系统进行毒性评价。菌株细胞中的锌含量与培养基中的锌浓度成正比;锌由于强烈的阴阳离子相互作用结合到细胞壁上,占菌株细胞总锌含量的14%~21%;液泡由于区室化作用可以作为毒性物质的另一个存储室,细胞液和液泡中的锌含量占细胞总量的45%~49%。另外,细胞中的锌大多以不溶态、草酸盐态以及残留态三种非活跃状态存在。在不同浓度的锌胁迫下的抗氧化酶活性的变化表明,锌的加入会导致在真菌细胞中的氧化应激响应,其中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)三种抗氧化酶通过协调作用,直接参与清除细胞内产生的活性氧自由基(ROS)的过程,且POD含量变化最为明显;谷胱甘肽转硫酶(GST)能催化还原型谷胱甘肽(GSH)和羟基自由基的结合而不产生氧化型谷胱甘肽(GSSG),但其活性增加并不明显;除此之外,谷胱甘肽还原酶(GR)活性因为受到高浓度锌胁迫而降低,导致GSH含量下降远远超过GSSG升高量。细胞可以通过抗氧化酶(SOD、CAT、POD、GR和GST)和非酶抗氧化剂(GSH和GSSG)的综合作用使脂质过氧化水平保持在一个相对稳定的水平,以增强细胞抵御外界非生物刺激的能力,使细胞得以正常生长。最后对菌株BC109-2的促植物生长指标进行评价,并研究供试菌株对印度芥菜修复锌污染土壤的促进作用。锌耐受菌株BC109-2能产吲哚乙酸(IAA)和铁载体,并且具有ACC脱氨酶活性和溶磷能力,且能促进植物根系伸长;盆栽实验结果表明,接种了根际促生菌的印度芥菜的地上部分对土壤中Zn的总提取量与不接种菌的对照组相比提高了42%,说明根际促生菌BC109-2可以促进印度芥菜吸收和富集土壤中的锌,具有一定修复锌污染土壤的应用潜力。