2020年公布的《中国生态环境状况公报》显示,全国范围内农田土壤环境总体稳定,影响其质量的主要污染物是重金属,其中镉（Cd）是首要污染重金属。Cd对植物的毒害作用从根系开始,首先被根系吸收,然后再通过多种方式转运到地上部分,进而引发植物生理代谢紊乱,最终可能造成植物死亡。虽然有关Cd对植物的毒害、植物对Cd的耐性方面已有大量研究报道,但是在植物如何响应Cd胁迫的具体分子机制方面仍不完全清楚。亚硒酸盐作为一类重要的外源物质,参与了植物对干旱、重金属等多种逆境响应的调控过程,缓解植物受胁迫程度。目前关于硒（Se）在植物应对Cd胁迫中的具体作用及调控机制仍不清楚。由此,本论文以大豆为实验材料,围绕Se对Cd胁迫下大豆吸收Cd、大豆应对Cd胁迫的生理生态响应及其对Cd毒的缓解作用,Se对Cd胁迫下大豆根细胞壁组分、根亚细胞Cd分布的影响,Se对Cd胁迫下大豆根细胞壁应对Cd胁迫的分子机制等方面开展研究。主要研究结果如下:（1）研究了外源Se处理对Cd胁迫下大豆幼苗Cd积累转运量、生物量、叶绿素含量和光合能力、抗氧化系统的影响。结果表明,Cd胁迫诱导大豆幼苗根吸收积累Cd,并向地上部分转运,施加Se能够减少Cd从大豆地下部分向地上部分的转移,转运系数和富集系数均显著降低;在Cd胁迫下,叶绿素a、b含量显著降低,净光合速率、气孔导度和蒸腾速率显著降低,当Se加入后,净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均显著上升。在Cd胁迫下,根抗氧化物酶SOD、POD活性显著升高,MDA含量显著升高,表明Cd胁迫导致ROS大量积累,而Se加入显著降低了SOD、POD活性,使ROS维持动态平衡,显著降低根系遭受的氧化损伤,缓解Cd对大豆幼苗的胁迫。（2）通过外源Se处理,研究了Se对Cd胁迫下大豆幼苗根亚细胞形态Cd分布、根细胞壁组分变化的影响。结果表明,Se的添加,显著降低了大豆根亚细胞层面细胞壁和细胞器组分Cd的累积,可溶组分中Cd的积累则呈增加趋势,表明Cd可能从细胞壁和细胞器转移到了可溶组分中。Cd胁迫显著降低了根细胞壁果胶含量,Se作用下,使得细胞壁组分果胶的含量增加、果胶甲酯酶活性增强,去甲酯化作用增强,从而使羧基增加,结合更多的Cd并将其固定在细胞壁,结果表明Se对大豆幼苗根细胞壁具有修饰作用。对脯氨酸分析发现,与空白对照相比,Cd的胁迫并未显著改变脯氨酸含量,但在Se使用下大豆根脯氨酸含量显著增加。谷胱甘肽结果表明,与空白对照相比,Cd胁迫下以及添加Se后,大豆根氧化型谷胱甘肽含量均显著降低,还原型谷胱甘肽含量均显著增加,谷胱甘肽表现为从氧化型向还原型转化的趋势,GSH/GSSG显著增加。这些结果表明Se可以通过改变细胞壁组成和及亚细胞中的分布缓解细胞遭受的Cd毒害。（3）代谢-转录的联合分析表明Se的添加对大豆根运移Cd的通路产生了显著影响。转录组结果显示,在Cd处理组与空白对照组（C vs CK）之间,共检测到2557个差异蛋白编码基因（728个上调、1829个下调）,在Se+Cd处理组与Cd处理组（CS vs C）之间,共检测到5562个差异蛋白编码基因（2309个上调、3253个下调）。代谢组数据显示,在C和CK处理组中共检测到43种代谢物有显著差异（7种上调、36种下调）,CS和C处理组之间之间共发现68种代谢物发生了显著变化（54种上调、14种下调）。在Cd胁迫下,Se的使用显著降低了大豆幼苗根部Cd转运基因HMA1、HMA5和ZIP6的表达,说明Se可能具有调控大豆幼苗根部Cd转运基因表达的作用。Se的施用使谷胱甘肽还原酶上调表达,打破了大豆根系原本的谷胱甘肽水平,GSSG更多的向GSH转变。此外,Se处理会上调根细胞壁基因HSC-2、DIR19,下调AIR3、XTH32的表达,表明Se可以通过调节细胞壁基因表达从而影响大豆幼苗根的发育。