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多环芳烃(PAHs)因其强烈的致癌、致畸、致突变性及难以被生物降解而受到人们的高度重视。当前,土壤和作物PAHs污染形势比较严峻。开展不同作物根系吸收PAHs差异研究对于农产品安全的保障和PAHs污染土壤或水体植物修复效果的强化意义重大。为此,本文以大豆、小麦、胡萝卜为研究对象,以菲(PHE)为多环芳烃的代表,采用水培手段,研究了不同作物根系吸收PAHs的动力学差异,测定了不同根系吸收多环芳烃的膜电位变化,对比了多环芳烃对作物酶活的影响,并且分析了根系构型和成分因素在吸收多环芳烃的相对贡献,为选育少或超量吸收多环芳烃(PAHs)的植物品种进而进行农产品的安全生产和PAHs污染环境的植物修复提供科学依据与技术支持。论文主要结论如下：采用植物水培试验,研究了不同植物根系吸收PAHs动力学特征差异,结果表明：大豆、小麦和胡萝卜根系菲吸收量随时间的延长而增加,整个吸收过程可分为两个阶段：即快速阶段和慢速阶段。三种作物根系菲吸收能力的大小为大豆>胡萝卜>小麦。作物根系对水培液中菲的吸收量与时间的关系符合Elovich方程,吸收速率常数(k)的大小顺序为大豆>胡萝卜>小麦；作物根系菲吸收速率与菲浓度之间的关系可用米氏方程拟合,米氏常数(Km)的大小为大豆<胡萝卜<小麦,菲吸收载体亲和力的顺序则相反(即大豆>胡萝卜>小麦)；作物根系菲吸收会导致周围介质pH升高,三种作物根系菲吸收介质pH升高(△pH)的幅度为大豆>胡萝卜>小麦。由于吸收速率常数、亲和力常数和ΔpH的变化与3种作物根系吸收菲的能力大小一致,因此可以用此三个参数表征作物根系PAHs吸收能力,但吸收速率常数和亲和力常数较△pH所受的影响因素少,更适于表征作物根系PAHs吸收能力的差异。电生理试验表明,三种作物根系吸收PAHs过程中膜电位会发生去极化-复极化-超极化现象。大豆、小麦和胡萝卜的去极化程度与其对菲的吸收相一致。在试验浓度范围(0-1.2mg·kg-1)内,随着菲浓度的升高,膜电位的去极化程度也越高。在pH4.5-6.0范围内,低pH能促进植物根系吸收更多菲,导致膜电位更强去极化,而且大豆因此引起的去极化程度最大,pH5.5和6.5时胡萝卜的去极化程度相近。钒酸盐和2，4-二硝基苯酚(DNP)不仅抑制大豆、小麦对PHE的吸收,而且降低了两者膜电位的去极化程度。用含不同浓度PHE的反应液体系研究了三种作物根系在吸收PAHs时酶活变化。PHE对不同植物NR和质膜H+-ATPase活性有激活作用,小麦和胡萝卜NR活性在反应液pH7.5时最大,而大豆NR活性在pH为6.5时最大。三种作物的质膜H+-ATPase活性在反应体系pH为7时达到最大,PHE对大豆质膜H+-ATPase的激活作用大于小麦和胡萝卜。三种作物PEPase活性均在反应体系pH7.0时最大,并且随着PHE在反应体系中浓度的增大,三者的活性降低。PHE会降低Mg2+对小麦PEPase的激活作用。PHE会刺激小麦和胡萝卜根系PPase活性,大豆PPase对菲无明显响应,三种作物PPase活性的最适pH为7.5。根系形态、成分与PAHs吸收的关系研究表明,植物根比表面积越大,须根数越多,根系对菲的吸收也越多。植物的根系成分也影响根系菲吸收。多元线性回归分析结果说明根系比表面积和脂肪含量是影响根系菲吸收的两个关键因素,且比表面积贡献更大；碳水化合物对菲吸收也有一定贡献,但只有在体内含量达到一定比例时与菲吸收才呈显著正相关关系。