(1) 植物种质资源发掘与改良研究

以miR156-SPLs途径为植物保守的发育主调控子为研究基础，选取目前已报道的遏蓝菜、东南景天、伴矿景天等土壤修复植物，在上述土壤修复植物中敲除miR156或过表达SPLs基因，以达到缩短土壤修复植物的生长周期的分子遗传改良目的。通过转基因的方法在遏蓝菜、东南景天等修复植物中过表达miR156，到达增加土壤修复植物生物量的分子遗传改良目的。在已有修复植物的基础上，选取污染物吸收富集各个环节的关键基因，借助于现代分子生物技术，同时多基因遗传改良修复植物，在改良修复植物中同时提高根吸收、转运、富集解毒能力，以达到土壤修复植物富集能力增加分子遗传改良目的。选取模式植物可促进植物根系发育的相关基因，将其应用到现有的修复植物中，促进修复植物根系发育，达到土壤修复植物根系的分子遗传改良目的。

(2)微生物资源筛选与驯化

主要开展污染土壤、极端环境等特定生境中微生物资源的分离，并针对降解有机污染物和吸附重金属等进行定向筛选、鉴定，建立面向污染土壤微生物修复的核心菌种资源库，为污染土壤的微生物修复奠定微生物菌种资源基础。通过工程菌株构建、发酵工艺及下游产品加工，提高微生物菌株资源对有机污染物、重金属等主要土壤污染源的降解和富集、转化能力，以及增加对环境的适应能力，以便更好的应用于污染土壤的微生物修复。将宏基因组技术与同位素标记、富集培养技术结合使用，提高目标基因在基因组中的出现频率，从而构建出更多工程菌，在考察其功能稳定性、遗传稳定性和生态学安全性后产业化应用，以解决各类结构复杂、难于降解的污染物的微生物处理和修复。

(3)污染土壤生物与理化联合修复技术研究

以农业污染物从源到汇为主线，重点开展物理与生物相结合、植物与微生物相结合、生物质炭新型修复剂等联合修复技术，探索污染土壤修复—能源植物栽培—生物质能相结合的利用方式，建立高效修复模型，同时展开环境安全评价研究。开展低压交流电场诱导-超积累植物联合修复技术研究和植物-微生物联合修复技术研究，建立污染土壤的根际生物协同修复技术；优化根际微生物组合，筛选不同的养分比例、有机废弃物以及促进植物生长发育的调控剂等，经优化组合研制一系列针对不同污染土壤的营养调控制剂，发展土壤根圈微生物生态调控与农艺措施强化修复技术。采用室内模拟与野外田间试验相结合的方法，研究生物质炭以及炭基土壤调理剂的施用对有机物-重金属复合污染土壤中污染物的交互作用及对其吸附-解吸附过程的影响；揭示土壤类型、生物质炭类型、污染物种类、生物质炭老化过程等因子对生物质炭吸附钝化有机物和重金属生物功能的影响及其机理；通过土柱淋溶试验和数学模型估算探明生物质炭对复合污染土壤中不同污染物的迁移、转化规律，降低污染物淋溶风险；探讨生物质炭以及炭基土壤调理剂施用与植物和微生物修复技术的交互作用，为提高修复有机物-重金属复合污染土壤的效率、避免污染物进入食物链、保障食品安全提供新途径。

(4)土壤污染物迁移转化机制研究。

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