随着畜禽养殖业和饲料工业的规模化发展,养殖废物大量肥料化施用,农田土壤出现重金属和抗生素复合污染。四环素（Tetracycline,TC）是土壤环境中广泛检出的抗生素之一,同时重金属镉（Cadmium,Cd）因其高毒性和高危害性且易被粮食作物吸收和积累一直备受关注。二者共存时,会产生交互作用,可能会影响植物根际微生态,进而影响植物的生长生理和污染物富集,造成食品安全隐患。根际微生态中微生物和根系分泌物发挥至关重要的作用,可直接或间接受益于植物。弄清抗生素和重金属共存对植物的影响机制,可以为建立有效根际调控措施提供理论依据。本文以TC和Cd为目标污染物,以主粮水稻为对象,通过水培实验,研究TC与Cd单一/复合污染下的水稻生长生理及污染物积累情况,同时进一步通过高通量测序揭示水稻根际微生物群落多样性,并利用高分辨质谱测定水稻根系分泌物种类和含量,探讨TC与Cd复合污染对水稻根际微生态的影响。主要研究发现如下:（1）TC与Cd单一处理时,根的伸长和植株蒸腾量表现出低促高抑现象,水稻植株高度、生物量和叶绿素含量均下降;TC与Cd低浓度复合污染能够在一定程度上缓解TC/Cd的毒性效应,但高浓度时可产生联合毒性,协同抑制水稻植株的生长。（2）水稻各组分TC/Cd的积累均呈现明显剂量效应,且地上部显著低于根部。TC与Cd的表面桥连机制以及低剂量TC的碳源作用,可协同促进TC/Cd在水稻根部的积累,但随剂量增加,两者交互作用使得根部TC积累增加,而Cd积累略有下降。Cd、Zn、Fe元素主要集中在水稻根尖区域,Mn元素在根系各根区差异不明显;水稻对Cd和Zn可能存在相似的吸收机制,TC的加入可促进Cd、Zn在根尖区域的积累,而一定剂量TC促使其由根尖向上部迁移。TC(5.0μmol·L-1)与Cd(10.0μmol·L-1)复合处理下,Cd、Zn主要积聚在10～15 cm根区的表皮和中柱区域,Fe主要积聚在>15 cm根区的表皮区域,而Mn主要积聚在各个根区的表皮区域。营养元素的Zn、Fe、Mn与非必需Cd元素分布存在的差异,可能是由于其存在物理化学性质相似性与差异性,从而发挥不同的植物防御作用所致。（3）TC与Cd污染可改变水稻根际微生态。TC与Cd单一/复合污染,根际细菌和真菌门类物种有所减少,显著改变群落组成。低浓度TC与Cd复合污染可增加拟杆细菌门相对丰度,但高浓度复合污染发挥的毒性作用使其略有所降低;TC的加入可增加变形细菌门的相对丰度;拟杆细菌门和变形细菌门相对丰度的增加可能激活Cd金属有效性,进而促进水稻对Cd的积累。此外,隐真菌门对Cd具有一定的特异抗性。（4）TC与Cd均能抑制水稻根系分泌物的分泌;低浓度复合污染能缓解水稻生理毒性,促进水稻根系分泌化合物,但高剂量的联合毒性效应使根系细胞完整性受损,抑制根系分泌物的分泌。进一步分析发现,根系分泌物中参与植物防御作用的成分变化规律有所不同;单一污染条件下,Cd污染增加水稻根系分泌物中的氨基酸及衍生物类、有机酸类和糖醇类物质的相对含量,TC污染增加有机酸类和糖醇类物质相对含量。高浓度TC(25.0μmol·L-1)与Cd(45.0μmol·L-1)复合污染对根系分泌物中有机酸类和糖醇类物质相对含量的影响表现为拮抗促进作用,其相对含量相比于单一Cd(45.0μmol·L-1)污染胁迫显著增加。此外,相比于低浓度的TC(5.0μmol·L-1)/Cd(1.0μmol·L-1)单一污染,Cd/TC加入的复合污染可刺激水稻分泌各种氨基酸。本研究结果表明,TC与Cd复合污染协同促进污染物积累于水稻根系,影响水稻生长和根际微生态,研究结果为保障水稻安全生产,建立有效控制此类复合污染的根际调控措施提供参考数据。