1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
镉（cd）是生物非必须且毒性很大的重金属污染物，且在土壤中具有极强的累积性和不可降解性，该重金属污染已经极大地威胁到了食品、生物以及生态安全。2003年我国污灌面积达到300 万hm2,受重金属污染的土地面积占污灌区面积的64.8%，其中轻度污染46.7%，中度污染9.7%，严重污染8.4%，每年生产的cd 米约5000 万t(孙约兵, 徐应明 et al. 2012)。因此，镉污染问题亟待解决。近些年来，植物-微生物联合修复土壤污染愈发成为了热点。植物-微生物联合修复即利用土壤-微生物-植物的共存关系，充分发挥植物和微生物修复的各自优势，克服了植物修复周期长的缺点，提高了植物的修复效率，达到事倍功半的效果。该联合修复主要通过两种方式来修复污染土壤：⑴微生物协同植物增强根际土壤重金属的转运（植物修复）或者降低重金属的活性（植物固定）⑵微生物增强植物重金属抗性、增加其生物量来修复重金属污染(rajkumar, sandhya et al. 2012)。目前，应用于该修复的微生物大致分为真菌和细菌两大类。由于内生菌根真菌无法进行纯培养，外生菌根在离体条件下菌丝对重金属的耐受性与植物共生时亦有大的差异，而重金属抗性细菌的获得概率远大于菌根，并且用于修复的细菌对宿主植物的选择性要求不严格，因此，将细菌用于强化植物修复的前景更大更光明，该方法是一种很有希望的和廉价修复土壤重金属污染的新方法（abdul, 2005）。目前，我国有大量cd污染的土壤，因其对生物毒害作用不适宜种植进入食物链的作物。利用这些土壤开发能源植物既可以解决能源用地问题你，对环境也有一定的修复意义。
多胺（polyamines，pas）广泛存在于原核生物和真核生物中，是生物代谢过程中产生的一类具有生物活性的低分子量脂肪族含氮碱(kusano, berberich et al. 2008; alcazar, altabella et al. 2010; 宋永骏, 刁倩楠 et al. 2012)。最近研究发现，植物在遭受各种逆境胁迫时，pas合成酶活力增加，内源pas大量累积，外施适量pas也能在一定程度上缓解各种逆境胁迫。（groopa等，2003）。adc为精氨酸脱羧酶，其活性是产多胺量的关键酶之一，本项目着力研究具有该活性酶的植物促生细菌对植物抗逆性的作用。本项目意在研究具有adc活性植物促生细菌与甜高粱之间的协同作用，提高甜高粱的抗逆性和生物量，为更加有效利用重金属污染的边际土壤来生产生物燃料的原料和植物修复污染做出理论贡献。
参考文献：
2. 研究的基本内容和问题
研究目标：
通过设置不同浓度的镉胁迫条件，建立典型具adc活性植物促生细菌协同能源植物修复的盆栽模拟实验，研究具adc活性植物促生细菌对甜高粱耐受镉的特性和总糖代谢变化的影响。
研究内容：
3. 研究的方法与方案
研究方法：
a. 盆栽试验，设置不同cd浓度，设置接菌悬液处理和接灭菌悬液对照处理
b. 测定植物生物量
4. 研究创新点
本课题研究具ADC活性植物促生细菌强化能源植物耐受重金属的特性，明确能源植物内源多胺代谢与重金属吸收的关系，通过调控植物的多胺代谢增强其抗逆性，建立具ADC活性植物促生细菌-能源植物组合，为发展植物-微生物联合重金属污染土壤提供新的理论依据，也为草本能源植物规模化种植修复矿区废弃地提供理论基础。
因此本项目充分体现了植物生理学、环境科学、微生物学和生物化学等多学科相互渗透和交叉优势，具有很强的创新性和实际应用价值。
5. 研究计划与进展
研究计划：
2013.12-2014.02：对甜高粱进行水培培养，并设置镉浓度处理梯度。
2014.03-2014.05：对甜高粱进行生物量测定，多糖含量测定以及营养元素与重金属含量测定。
