中文摘要：

深色有隔内生真菌（DSE）广泛定殖于重金属矿区植物根系，从矿区分离到的DSE菌株中筛选出了对Pb、Zn、Cd耐性较强的菌株，盆栽接种试验表明DSE能增强宿主植物的重金属抗性，但DSE本身对重金属的抗性机制却不清楚。本项目以重金属抗性和敏感DSE菌株为研究材料，通过扫描电镜-X射线能谱分析，探讨重金属在DSE细胞和亚细胞结构中的分布和积累规律；在重金属胁迫下，分析DSE抗氧化酶系统对重金属胁迫的应答；采用抑制差减杂交技术（SSH）构建DSE重金属抗性相关基因的cDNA文库，以文库中的ESTs为探针，利用DNA microarray技术进行ESTs表达谱分析,筛选DSE重金属抗性相关基因，利用qRT-PCR技术分析抗性基因的表达调控特征；从形态学、酶学和基因水平上阐明DSE对重金属的抗性机理；为DSE在重金属污染环境治理中的应用提供理论基础和实验指导，为构建重金属高抗转基因植物提供基因资源。

结论摘要：

云南重金属矿开矿时间早、面积大，长期的开矿、冶矿已对当地土壤造成重金属污染；项目组前期在矿区的调查发现，矿区自然生长的植物根系普遍定殖有深色有隔内生真菌（DSE）, 从重金属矿区生长的植物根中分离得到一株DSE(H93）,该菌株对Pb、Zn、Cd耐性较强，盆栽接种试验表明H93能增强玉米的重金属抗性，但其本身对重金属的抗性机制却不清楚。项目组从细胞、生理和分子水平上对H93的重金属耐性进行了系统研究，发现在重金属胁迫下，H93通过分泌胞外有机酸（草酸）在胞外钝化重金属离子，减少真菌对重金属的吸收；细胞化学、扫描电镜-X射线能谱分析发现，重金属（Cd）主要在细胞壁积累；细胞中的抗氧化系统（抗氧化酶和抗氧化剂）在H93重金属耐性中具有重要的生理功能；转录组测序和qRT-PCR技术分析发现，在Cd胁迫下，H93出现575个差异表达的unigenes,这些基因涉及到重金属离子的结合、转运、DNA修复等10条相关代谢途通路；对几个重金属转运、结合相关的关键基因的结构和功能进行了实验研究，获得了一批与重金属耐性相关，结构、功能清楚的基因。本项目研究表明DSE重金属耐性是一个综合的生物学特征，DSE以多种策略来适应重金属胁迫，其机制涉及到胞内、胞外，细胞、生理和分子水平上的调节和代谢。研究结果为DSE在重金属污染环境治理中的应用提供了理论基础，为构建重金属高抗转基因植物收集到了基因资源。