近年来,由于过度开矿和金属冶炼业快速发展对环境造成了严重的重金属污染,重金属离子具有极强的生物毒性,会对人的肝脏、肾脏和骨骼等造成伤害。本文以重金属离子的检测及治理为出发点,从水稻植株中分离出具有生物修复潜力的菌株,并构建了一种新型重金属检测生物传感系统用于解决重金属污染问题。重金属污染生物修复具有成本低、绿色环保的优点。本研究从水稻根系成功分离出两株内生放线菌1025-4及1112-10,发现菌株不仅能够促进水稻幼苗生长,还具有联合植物修复重金属污染的潜力。利用菌株与水稻幼苗互作实验验证菌株的促生能力,以菌株未处理组为对照,水稻幼苗培养7天后菌株处理组的根长及茎长大于对照组,其中对照组根长102.50±11.17mm,茎长54.00±6.10mm,1025-4处理组根长茎长分别为116.33±7.97mm、76.67±6.06mm;1112-10处理组根长及茎长分别为117.83±8.61mm、65.8±10.85mm,该结果说明菌株处理后促进了水稻幼苗的生长。1025-4和1112-10对镉离子的MIC值分别为0.2mmol/L、0.1mmol/L,两菌株对重金属镉均有一定抗性。0.01mmol/L镉离子胁迫条件下水稻幼苗培养7天后与未处理组相比,1025-4和1112-10处理组根长分别增加8.33±1.93mm和10.5±2.43mm,菌株处理后的水稻幼苗长势强于对照组,说明菌株处理能够提升水稻幼苗的抗重金属镉胁迫能力,为重金属污染生物修复提供微生物资源。本研究构建一种可用于检测重金属离子铜、镍、镉的生物传感系统,该系统主要由荧光蛋白m Apple和金属结合蛋白D6A3组成。传感蛋白m Apple-D6A3的荧光强度在重金属离子镉、镍、铜离子存在时降低,等温滴定量热法（ITC）证明传感蛋白m Apple-D6A3与铜、镍、镉离子有结合,推测可能是蛋白的构象发生了改变。传感蛋白m Apple-D6A3荧光强度受所处p H环境影响较大,传感蛋白在酸性条件下会发生淬灭,而在弱碱性条件下相对稳定,在本研究中选择p H9.0为测定p H。在验证传感蛋白m Apple-D6A3检测铜、镍、镉离子的能力时,发现蛋白荧光强度与离子浓度间存在较强的线性关系,相关系数分别为0.98(Cu²⁺)、0.94(Ni²⁺)、0.99(Cd²⁺),说明传感蛋白m Apple-D6A3具有检测重金属离子铜、镍、镉的能力。为验证构建的生物传感器的实际应用效果,检测了水及培养基中重金属铜、镍、镉离子,结果准确度在85%以上。重金属离子快速检测及生物修复对重金属治理具有重要意义。本研究从水稻中分离出具有重金属污染生物修复应用潜力的内生菌株,并提出一种基于荧光蛋白的生物传感系统用于重金属离子快速检测的方法,为环境重金属污染治理提供一定参考。