高寒草地退化严重影响我国西部生态安全和农牧业可持续发展。尽管近年来从国家战略高度采取了一系列退化草地恢复或重建措施,然由于高寒草地固有的生态脆弱性,使其完全恢复到自然平衡状态需要极其漫长的时间。植物促生菌（Plant growth-promoting bacteria,PGPB）是自然界分布最多的土壤有益菌,具有多种促生、生防和土壤调控能力,被认为是辅助退化生态近自然恢复或农业生产中实现“减肥增效”最具潜力的菌种资源。基于此,本研究以祁连山高寒草地不同优势植物为材料,采用选择性培养基筛选PGPB,分析其固氮、溶磷、分泌IAA、合成ACC脱氨酶和产铁载体等特性,结合16S r DNA测序与系统发育分析明确分类地位,选取优良PGPB制备复合菌剂,利用高通量绝对定量测序分析PGPB复合菌剂配合减量化肥应用对混播牧草生长及土壤微生物群落的影响。以溶磷假单胞菌（Pseudomonas canadensis MYp En8）为对象,结合基因组学、转录组学和代谢组学分析其对难溶性无机磷酸盐的增溶机理,主要结果如下:（1）从祁连山高寒草地10种优势植物得到556株根际和265株根内PGPB,其中根际固氮、溶无机磷和溶有机磷菌分别为286、147和123株,根内分别为163、29和73株。以此为基础,从中筛选到19株产ACC脱氨酶菌,104株产铁载体菌和115株分泌IAA菌。不同功能的PGPB分布因地理生境和植物种类不同而有明显差异,且呈现强烈的根际效应。（2）共得到172株在4℃有应用潜力的PGPB,超过83.14%的菌株同时兼具2种以上促生功能。固氮菌固氮酶活性为22.51±5.84～907.31±43.92 nmol/mg·h;溶无机磷菌溶磷量为23.18±3.60～538.13±41.23μg·m L-1,溶磷量与p H呈显著负相关;溶有机磷菌溶磷量为1.81±0.10～85.96±3.27μg·m L-1,溶磷量与p H无显著相关性;IAA菌株分泌IAA量为3.24±0.76～48.95±3.93μg·m L-1;产ACC脱氨酶菌酶活0.0087～3.42μmol/mg?h;产铁载体菌活性单位SU值为0.06±0.016～0.739±0.013,可拮抗立枯丝核菌（Rhizoctonia solani）、尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）、茄链格孢菌（Alternaria solani）和小麦德氏霉（Drechslera tritici-repentis）。耐冷PGPB分成9个属,以假单胞菌属（Pseudomonas）为绝对优势属,沙雷氏菌属（Serratia）和欧文氏菌属（Erwinia）次之。（3）不同PGPB因促生功能差异对垂穗披碱草的促生效果各不相同,总体呈积极作用。PGPB的固氮、溶无机磷和产ACC脱氨酶特性对地上部分生长影响较大,溶有机磷和产铁载体特性对根系影响更明显。基于优良PGPB主要促生功能按生物量等比构建出6个复合菌剂,都能显著促进植物生长和根系发育,复合菌剂根定殖数量随接种后时间推移呈先增加后下降趋势,15N同位素稀释表明各菌剂固氮百分率介于16.40±0.81～25.05±0.73,最佳PGPB复合菌剂组合为（Pseudomonas sp.MYp En8,Pseudomonas sp.MYn D1,Acinetobacter sp.TZn Hn8,Pseudomonas sp.MYm G4,Flavobacterium sp.MYp Jn1）。（4）混播牧草生长受不同施肥方式影响较大,减量15%化肥配施PGPB复合菌剂效果较好。化肥能显著提高土壤速效氮（AN）、速效磷（AP）等养分含量,但土壤电导率（EC）也随化肥量增加而升高。复合菌剂既能提升土壤AN、AP,还有利于提高土壤过氧化氢酶（S-CAT）、土壤蔗糖酶（S-SC）和土壤碱性磷酸酶（S-ALP）活性。不同施肥处理深刻影响了土壤细菌和真菌群落结构及其生态功能,对土壤细菌,放线菌门（Actinobacteria）、变形菌门（Proteobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）和酸杆菌门（Acidobacteria）是共同优势门;芽孢杆菌属（Bacillus）、Gaiella和酸杆菌门的Gp6是共同优势属。不同施肥处理显著增加了土壤细菌好氧氨氧化（Aerobic ammonia oxidation）类群丰度,减少了甲醇氧化（Methanol oxidation）类群丰度。对土壤真菌,子囊菌门（Ascomycota）和被孢霉门（Mortierellomycota）是共同优势门;共同优势属仅有被孢霉属（Mortierella）,不同样本土壤真菌属水平差异十分显著。不同施肥处理显著增加了腐生营养型（粪腐生真菌、木质腐生真菌、土壤腐生真菌和未定义的腐生生物）功能类群,降低了藻类寄生真菌-未定义腐生真菌、植物病原菌和外生菌根-木质腐生真菌等类群丰度。化肥和菌剂用量是扰动土壤细菌和真菌群落结构及生态功能的重要因素,相较菌剂,化肥影响更大。综合土壤菌群与环境因子相关性,土壤EC、AN、AP、AK和S-UE是影响不同施肥处理下土壤细菌和真菌群落的主要驱动因子。（5）溶磷菌Pseudomonas canadensis MYp En8基因组总长6171758 bp,GC含量60.33%。预测到5664个编码基因,平均长度975 bp,编码区序列占全基因组的89.48%。发现69个散在重复序列和156个串联重复序列,103个非编码RNA,10个基因岛,6个前噬菌体,486个分泌蛋白和11个次级代谢物基因簇。通过GO（Gene Ontology）、KEGG（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes）和COG（Cluster of Orthologous Groups of proteins）等数据库比对共完成5591个基因功能注释,占编码基因总数的98.71%。GO注释表明,细胞组分（Cellular component）二级分类上以细胞（Cell）和细胞部分（Cell part）基因数量最多;分子功能（Molecular function）二级分类上以催化作用（Catalytic activity）和整合（Binding）基因数量最多;生物过程（Biological process）二级分类上以细胞过程（Cellular process）和代谢过程（Metabolic process）基因数量最多。KEGG注释以新陈代谢（Metabolism）相关基因数量最多,二级功能上主要涉及氨基酸代谢（Amino acid metabolism）。从MYp En8基因组鉴定出多个与溶磷特性相关的基因,包括葡萄糖酸、柠檬酸、苹果酸和富马酸等多个有机酸合成酶编码基因,磷酸盐调节单元（pho）、磷酸盐特殊转运系统（Pst）和多聚磷酸盐激酶（ppk）等多个磷酸盐代谢调控基因,以及8个冷休克蛋白Csp A同源序列,推测与其低温下溶磷有关。（6）基于RNA-seq解析了MYp En8在以磷酸三钙（Ca3（PO4）2）为磷源不同培养时期的转录本信息,以12 h（B）为参照,对比分析其与6 h（A）、24 h（C）和48 h（D）样本基因差异表达量。比较组合A vs B、C vs B和D vs B共享了1994个差异表达基因,特有的差异基因分别为657、116和366个,所有差异表达基因经H-cluster聚类成4个集群。GO功能富集表明,翻译（Translation）、核糖体（Ribosome）和核糖体结构成分（Structural constituent of ribosome）是3个比较组合中富集最显著的Term。KEGG通路富集表明,各比较组合中显著上调的差异表达基因主要富集于次级代谢物的生物合成（Biosynthesis of secondary metabolites）、氨基酸的生物合成（Biosynthesis of amino acids）、辅助因子的生物合成（Biosynthesis of cofactors）和核糖体（Ribosome）通路中,以次级代谢物的生物合成涉及差异基因数量最多;显著下调的差异表达基因主要涉及生物膜形成-铜绿假单胞菌（Biofilm formation-Pseudomonas aeruginosa）和群体感应（Quorum sensing）通路。溶磷相关基因在各比较组合中表达模式各不相同,涉及多个代谢通路和多种有机酸产物。（7）基于非靶向代谢组学解析了MYp En8在以磷酸三钙为磷源不同培养时期的代谢物变化,以12 h（B）为参照,对比分析其与6 h（A）、24 h（C）和48 h（D）样本的差异代谢物。负离子模式下共检出代谢物257种,正离子模式下337种,在KEGG一级分类上涉及新陈代谢（Metabolism）最多,二级分类上主要涉及Global and overview maps和Amino acid metabolism。HMDB（Human Metabolome Database）数据库分类上,主要涉及有机酸及其衍生物（Organic acids and derivatives）。根据差异代谢物筛选,各样本共有的Top10差异代谢物有7种,B、C和D组有13种,C和D组有17种,涉及葡萄糖酸、半乳糖醛酸、戊二酸、丙二酸、D-葡萄糖醛酸、D-（-）-奎尼酸、琥珀酸、泛酸和5-酮-D-葡糖酸等多种有机酸。KEGG富集表明,泛酸和Co A生物合成（Pantothenate and Co A biosynthesis）、嘧啶代谢（Pyrimidine metabolism）、丙酸酯代谢（Propanoate metabolism）、泛醌和其他萜类醌的生物合成（Ubiquinone and other terpenoid-quinone biosynthesis）、氨基酸的生物合成（Biosynthesis of amino acids）在比较组合C vs B和D vs B被显著富集,说明越往培养后期,差异代谢物表达模式及参与的代谢通路越相似。代谢组与转录组关联分析表明,各比较组合Top10差异基因与Top5差异代谢物有显著相关性,碳代谢（Carbon metabolism）在各比较组合中均被显著富集,氧化磷酸化（Oxidative phosphorylation）、硫代谢（Sulfur metabolism）、不同环境下的微生物代谢（Microbial metabolism in diverse environments）、次生代谢物的生物合成（Biosynthesis of secondary metabolites）、嘧啶代谢（Pyrimidine metabolism）和氨酰t RNA生物合成（Aminoacyl-t RNA biosynthesis）在比较组合C vs B和D vs B被显著富集,表明主要的差异基因与差异代谢物在培养后期参与了共同的生化途径。综上,多种小分子有机酸积累是引起MYp En8培养液p H降低和增溶难溶性无机磷酸盐的主要原因,但并非是某一种有机酸单独作用,而是多种有机酸协同作用的结果。