铅 (Pb) 是一种高毒性重金属,已造成广泛的全球土壤污染,威胁生态安全和人类健康 (Ali et al., 2022; Collin et al., 2022)。铅锌尾矿区作为典型的废弃采矿土地,具有高重金属浓度、营养贫乏和土壤退化的特征,这阻碍了植被恢复并导致生态退化 (Rani et al., 2024)。虽然物理化学方法可以快速降低 Pb 的生物有效性,但其效用往往因高成本和二次土壤干扰而抵消。植物修复虽然环境友好,但受限于超富集植物固有的生物量低和生长缓慢 (Dhiman et al., 2016)。相比之下,微生物辅助植物修复因其生态合理性、成本效益和持续的修复性能而越来越受到研究 (Chandwani et al., 2023; Li et al., 2024a)。
细菌,包括放线菌,是植物微生态系统的关键组成部分,定殖于根际和植物内部组织。内生细菌与宿主建立共生关系,促进植物生长和胁迫耐受性,从而提高植物修复效率 (Li et al., 2012; Olenska et al., 2020; Bender et al., 2025)。与源自土壤的分离物相比,来源于遭受慢性重金属胁迫植物的内生菌可能具有有用的胁迫适应性状、缩短筛选时间和提高定殖能力 (Doty, 2008; Wu et al., 2019)。此外,其宿主来源可能有利于宿主兼容性和弹性的共生生态位,潜在地通过其他微生物改善持久性 (Franco-Franklin et al., 2021)。在微生物辅助植物修复中,耐受植物作为中心平台:它们通过根系封存重金属,通过根分泌物调节根际微环境,并将有益微生物招募到互利网络中,可能共同影响胁迫韧性和修复性能 (Li et al., 2023)。
Indocalamus decorus 是一种多年生常绿竹类,具有发达的根系、快速的生物量积累和显著的胁迫耐受性。与超富集植物相比,该物种在重金属修复方面具有独特的优势:快速污染物稳定 (Bian et al., 2020)、旺盛的无性繁殖 (Lima et al., 2012)、有效的地面覆盖 (Kumar et al., 2021) 和极低的维护要求。我们之前的工作表明,I. decorus 对退化的采矿基质表现出高适应性,其地上生物量一旦富集金属,易于收获和处置,使其成为潜在的土壤修复竹类候选者 (Yang et al., 2022; Miao et al., 2026)。我们进一步评估了螯合剂改良和修剪作为强化策略,取得了有希望的结果 (Yang et al., 2022, 2025)。然而,挑战依然存在:早期再生缓慢、成本高和相关生态风险——最值得注意的是在修复初期实现快速林分恢复的未解难题。
之前对 Pb–Zn 尾矿区 I. decorus 的群落分析显示根际和内生细菌群落发生变化,包括 Streptomyces、Pseudomonas 和 Bacillus 的富集(未发表数据)。目前尚不清楚尾矿区定植的 I. decorus 中哪些可培养根内生菌结合了高铅耐受性和多种 PGP 相关性状,以及选定的分离物如何影响宿主生长和 Pb–Zn 分配。因此,我们结合了基于培养的恢复、顺序铅耐受性和 PGP 筛选,以及植物生长、胁迫相关响应、根际特性和金属分配的盆栽规模评估。此工作流程旨在识别不同的分离物相关响应特征,以便后续在实际 Pb–Zn 尾矿基质中进行验证。