我国金属矿产资源丰富,矿业开发所造成的土壤重金属污染量大面广,是我国土壤污染治理不可忽视的问题。利用功能微生物强化矿区植物对尾矿区胁迫土壤的适应能力,从而实现尾矿区土壤重金属的植物-微生物联合修复是实现当前大面积尾矿区土壤污染可持续发展的一种重要修复措施,受到人们的广泛关注。然而,采矿废弃地常具有极端的生境条件,特别是重金属污染以及土壤功能微生物活性低等因子限制了矿区废弃地植被的自然恢复和演替。前期野外调查发现,矿区植物芦竹(Arundo donax)在云南募乃露天铅锌矿尾矿区土壤和遗弃的选矿沼泽湿地生长茂盛,显示出对极端胁迫环境的适应(或耐受)性。然而,矿区内自然恢复的芦竹根系定殖的功能微生物尚未见报道,特别是和植物关系密切的深色有隔内生真菌(Dark septate endophytes, DSE)。本文以云南省露天铅锌矿区不同生境(陆生和水生)自然生长的能源植物芦竹为实验研究对象,通过碱解离-酸性品红染色法对其根内定殖的DSE状况进行了调查；通过实验室平板分离法并结合高通量二代测序技术对芦竹根内内生真菌多样性情况进行了研究；并在温室条件下模拟矿区土壤Cd污染,探讨DSE在提高芦竹重金属耐性中的功能作用,取得了以下主要结果和结论：1.使用改良的碱解离-酸性品红染色法对云南露天铅锌矿区陆生芦竹35株,水生芦竹20株,合计55个芦竹样本根内DSE定殖特征进行了调查,并对根际土壤的理化性质及重金属(铅、锌、镉)含量进行测定。结果发现所调查的样地土壤(陆生生境和水生生境)重金属Pb、ZnCd污染严重,其陆生生境土壤Cd、Pb和Zn总含量分别为：26.78±7.83 mg、9749.70±3469.44 mg/kg、 1609.97±131.32 mg/kg。水生生境土壤Cd、Pb和Zn总含量分别为：23.22±4.01mg/kg、4019.40±447.89 mg/kg,1693.74±43.18 mg/kg。发现水生生境芦竹根内DSE定殖率为4.37±1.76%(mean±SE,n=20,下同),而陆生芦竹DSE侵染率为14.08±2.45%,两种生境芦竹总侵染率为10.55±1.79%。通过显著性分析发现芦竹在重金属矿区中DSE定殖率与生境情况相关,陆生生境DSE定殖率显著大于水生生境(p=0.003<0.05)。同时芦竹根内DSE形态结构呈现多样性、典型性特征。2.从两种生境中合计分离得到120株根系内生真菌,其中陆生和水生芦竹分别分离出108和12株；通过形态学方法结合分子系统学方法,对分离自芦竹根内的DSE菌株进行鉴定分析,结果表明Cadophora sp是芦竹根系内生菌最优势类群,占总分离菌株总数的28.33%。其次为Ophiosphaerella korrae、 Multiseptospora thailandica、Pleosporales sp.、Cladosporium tenuissimum等,分别占19.17%、8.33%、7.5%、6.67%。其中,分离自水生芦竹根系的12株菌中,含7个聚类组,主要为Lophiostoma sp. 和Saccharicola sp.。在陆生芦竹所分离出的108株菌中,含有30个聚类组,主要为Cadophora sp. 和 Ophiosphaerella korrae。两者相比,水生共有4个独有聚类组,陆生有27个聚类组,有三个共有聚类组。3.基于二代测序分析的数据表明,芦竹根内有较为丰富多样的内生真菌定殖,合计有内生真菌772个OTU,其中水生芦竹628个OTU,陆生芦竹481个OTU,两种生境芦竹根系内生真菌共有OTU较多,高达43.7%(337个OTU),表明芦竹根内优势真菌类群较为稳定。芦竹根内优势真菌主要为Ascomycota sp.、炭角菌(Xylaria sp B101)、Boeremia exgua var. populi、Paraphaeosphaeria pilleata、稻镰状瓶霉(Harpophora oryzae)、孢霉菌(Mortierella sp)、葡萄穗霉(Stachybotryssp.)、外瓶霉(Exophiala sp)、帚枝霉属(Sarocladium)、Phoma calidophila,其中大部分为子囊菌门真菌。统计分析表明,芦竹根内的真菌多样性差异受芦竹生境影响较小,两种生境下芦竹根内生真菌群落结构相似,两种环境下的芦竹根内内生真菌多样性、群落结构无显著性差异。4.通过芦竹的DSE回接实验结果表明,在所有的Cd处理浓度下(0、5和50mg/kg Cd2+),与各自的不接种对照相比,除了5 mg/kg Cd2+胁迫下菌株P0824的定殖抑制了芦竹的生长外,所试的6株DSE菌株接种处理均显著地促进了芦竹的生长(p<0.05)。更为有意思的是,无论接种与否,低浓度的Cd胁迫下芦竹生物量最大,无镉胁迫的值次之,50 mg/kgCd胁迫下芦竹生物量最小。统计分析表明,在无镉和高Cd胁迫下,除了高Cd胁迫下P1424显著高于其他5株DSE外,不同菌株间的接种效果差异并不显著,但显著高于相应的不接种对照；但在低浓度镉胁迫的时候,菌株间接种效应发生分化,P1233和P3134接种生物量最大,显著高于其他菌株和不接种的对照；P2127和M1321的生物量次之,显著高于P1424；与P0824接种抑制芦竹生长不同,与不接种的对照相比,接种P1424也显著促进芦竹的生长。我们的研究结果表明,在云南矿区水生和陆生芦竹根内定殖有丰富多样的根系内生菌,包括DSE在内的子囊菌是两种生境芦竹根系内生菌的优势类群。温室盆栽实验表明,这些丰富多样的DSE等根系内生菌是矿区芦竹根系的一个重要组成部分,是芦竹适应矿区重金属胁迫环境的一种重要策略,但其功能机制尚需进一步研究。