随着工业和农业活动越来越频繁,重金属污染逐渐走入人们的视野并受到重视。镉污染是重金属污染中最为常见,对植物生长危害较大的一种。大豆是重要的农作物,大豆产业的稳定发展对我国的农业生产有重要意义。土壤镉污染对大豆的生长、发育及产量都有不同程度的影响。研究表明野生大豆具有良好的遗传多样性,尤其对逆境胁迫有较好的抗性,对于拓宽大豆抗逆育种资源具有重要意义。本研究选用抗镉性较强的野生大豆Y1、半野生大豆BY41、栽培大豆TF31以及抗镉性较弱的野生大豆Y18、半野生大豆BY52、栽培大豆LD11为试材,研究镉胁迫下不同类型大豆在不同发育时期的形态、生理、产量等相关性状的变化及差异,为大豆抗镉育种种质资源的开发与利用提供科学依据。主要研究结果如下:1.不同发育时期的形态研究表明,与对照相比,镉胁迫对不同发育时期的LD11的株高、茎粗及根系生长均具有明显的抑制效果,而对TF31的抑制效果只在苗期和结荚期表现明显,根系生长中只有根系总体积受到抑制;对BY41株高的抑制效果只在苗期明显,而对BY52的株高和茎粗在结荚期和成熟期都具有明显的抑制效果,对两种半野生大豆的根系总体积和根系表面积都具有明显的抑制效果,同时BY52的根系总根长也显著低于对照;对Y1株高和茎粗没有明显的抑制效果,在结荚期和成熟期却有明显促进效果,同时对根系表面积、根系总体积和根系总根长也具有明显促进效果,对Y18的株高在不同发育时期都具有明显的抑制效果。从形态综合抗性指数来看,本研究选用的大豆材料中,由大到小的排序为两种野生大豆＞两种半野生大豆＞两种栽培大豆。2.不同发育时期的光合作用研究表明,与对照相比,镉胁迫只提高了野生大豆Y1的苗期蒸腾速率,对其它时期和其它供试验材料不同时期光合参数都表现为抑制或没有明显的促进效果。两种栽培大豆被抑制程度类型内差异不大,而野生大豆和半野生大豆类型内对镉胁迫反应差异更大。根据综合抗性指数来看,本研究选用的大豆材料中,两种野生大豆高于两种栽培大豆和两种半野生大豆,BY41高于两种栽培大豆,但BY52低于两种栽培大豆,Y1最高,BY52最低。3.不同发育时期的抗氧化酶和MDA研究表明,与对照相比,镉胁迫对两种野生大豆SOD活性的提高幅度大于两种栽培大豆和两种半野生大豆,在成熟期时两种野生大豆SOD活性依旧显著高于对照,而两种栽培大豆和两种半野生大豆SOD活性受到抑制;对两种栽培大豆苗期和结荚期POD的活性提高幅度高于两种野生大豆和两种半野生大豆,但在成熟期时两种栽培大豆POD活性显著低于对照,两种半野生大豆的POD活性没有受到明显抑制,两种野生大豆显著高于对照;两种栽培大豆苗期的CAT活性显著高于对照,而两种半野生大豆在结荚期和成熟期都显著低于对照,两种野生大豆中只有Y1在苗期和结荚期高于对照;两种栽培大豆不同时期的MDA含量均显著高于对照,两种野生大豆和两种半野生大豆中只有BY52和Y18在成熟期高于对照。综合抗性指数表明,本研究选用的大豆材料中,三种大豆综合抗性指数由大到小分别是两种野生大豆＞两种栽培大豆＞两种半野生大豆。4.对大豆产量性状研究表明,与对照相比,镉胁迫下两种栽培大豆的单株茎重、单株荚重、单株粒数、单株粒重都显著低于对照,且TF31的百粒重的也显著降低;两种半野生大豆的茎重都出现了显著降低,BY52的单株籽粒数和单株粒重也显著低于对照;镉胁迫下Y1的单株茎重、单株籽粒数显著高于对照,但百粒重显著降低,Y18的单株茎重、单株荚重、单株粒重、单株籽粒数都出现了显著降低,根据综合抗性指数来看,本研究选用的大豆材料中,野生大豆Y1是最高的,栽培大豆LD11是最低的,两种野生大豆和两种半野生大豆高于两种栽培大豆。5.对大豆镉含量研究表明,不同类型大豆根系的镉含量高于茎、叶、荚和籽粒;从不同类型大豆镉含量差异程度看,两种野生大豆差异最大,Y18在各个部位的镉含量都是最高的,两种半野生大豆次之,两种栽培大豆差异最小;从不同部位镉含量差异看,两种栽培大豆不同部位镉含量从多到少分别是根＞叶＞荚,茎和籽粒的镉含量较低,其中TF31籽粒镉含量低于茎部,LD11籽粒镉含量高于茎部;两种半野生大豆和两种野生大豆都表现为根＞茎＞叶＞籽粒＞荚;本研究选用的大豆材料中,从镉胁迫下不同部位转运系数来看,不同大豆的TF根-茎都低于其它部位间的转运系数;从不同类型大豆来看,两种栽培大豆的TF茎-叶-最高,两种半野生大豆TF根-茎最高,两种野生大豆的TF荚-粒最高,而对于TF荚-叶而言,两种栽培大豆和两种半野生大豆都高于两种野生大豆。