萝卜(Raphanus sativus L.)是十字花科萝卜属一、二年生草本植物,是我国重要的蔬菜作物之一,具有较高的食用价值和经济价值。萝卜栽培历史悠久,品种资源丰富,在我国的种植面积位居前列,是近年来我国出口创汇的重要蔬菜。由于其生长适应性强,产量高,肉质根营养成分含量丰富,被广泛种植于中国、日本、韩国以及东南亚一些国家。铬(Cr)是环境中生物毒性最强的重金属元素之一,它不参与生物的结构和代谢活动,但生物体内积累过量铬,会对生物体造成严重毒害,并通过食物链最终危及人类的生命健康。而且铬能够在土壤中残留时间长达数千年,因此近年来,无论在中国还是世界范围内,如何控制和减轻重金属对环境的污染和危害已成为日益突出的问题。本研究以萝卜为供试材料,研究了24个萝卜品种在不同浓度铬胁迫下的基因型差异分析；利用mRNA差异显示(DDRT-PCR)技术,进行铬胁迫下差异表达基因的分离鉴定,为解析萝卜对铬的吸收转运机理提供依据；利用第二代高通量测序技术对高累积铬萝卜品种’Nau-RG’进行不同浓度Cr(0.800mg·L-1)处理48h时的表达谱分析对表达谱数据进行生物信息学分析,并且对GO功能显著富集基因做了聚类分析和Pathway显著富集代谢途径的统计分析。利用相对定量PCR的方法,对其中与重金属胁迫相关的20个基因进行验证分析。主要研究结果如下：1.萝卜铬吸收累积的基因型差异研究采用水培和火焰式原子吸收光谱法,研究了24个萝卜品种肉质根中铬累积的基因型差异。结果表明,在400mg·L-1和800mg·L-1Cr(Ⅵ)处理下,不同基因型萝卜吸收铬的能力存在极显著差异。在400mg·L-1Cr(Ⅵ)的处理下萝卜根系铬含量的变幅为：658.4μg·g-1-6531μg·g-1,在800mg·L-1,Cr(Ⅵ)的处理下萝卜根系铬含量的变幅为：2095μg·g-1-8608μg·g-1。根据此结果显示,在所研究品种中,初步鉴定’Nau-RG’为高累积基因型,而’Nau-YH’为低累积基因型。2.利用DDRT-PCR技术分离萝卜铬胁迫响应相关基因利用DDRT-PCR技术分离萝卜品种’Nau-XZH’在不同浓度Cr(0、50、200mg·L-1)处理后的差异表达基因,以及’Nau-XBC’在同一浓度(800mg·L-1)不同处理时间(Oh,24h,48h)后的差异表达基因。总共分离得到26条差异片段,这些片段中有21条与已知功能基因有较高的同源性。在所得到的21条差异片段中,有6条与逆境胁迫相关,8条与细胞和组织代谢相关,5条参与转录与翻译调节,2条与信号转导相关。这些结果表明铬胁迫是—个复杂的过程,萝卜肉质根在铬胁迫下很多生理过程与功能受到影响。3.RNA-Seq鉴定铬胁迫响应相关基因本研究以萝卜为研究对象,对高累积铬萝卜品种’Nau-RG’在不同浓度Cr(0、800mg·L-1)处理48h下样品进行表达谱分析,并对表达谱数据进行生物信息学分析,找出与重金属胁迫相关的差异表达基因,对差异表达基因进行GO功能显著富集分析以及Pathway显著富集代谢途径的统计分析。采用QRT-PCR的方法,对表达谱数据中参与重金属胁迫相关的20个基因进行验证。所得结果如下：(1)萝卜品种’Nau-RG’在铬胁迫下,根中差异表达基因有2985个,其中有1424个上调基因和1561个下调基因。(2)利用AmiGO软件对差异表达基因进行GO功能分类。GO功能显著富集的基因主要涉及：初级代谢过程、对刺激的反应、细胞部分、细胞内成分组成、细胞膜、催化反应等。(3)参考KEGG数据库对所参与的生物过程进行Pathway分析,这些基因KEGG富集分析表明主要的差异表达基因参与内质网上蛋白质加工,淀粉和蔗糖代谢,氨基酸代谢,谷胱甘肽代谢,细胞色素P450等。其中,一些重要的硫运输,GSH代谢,次生代谢产物的生物合成,MAPK信号通路和外源物代谢的细胞色素P450和金属硫蛋白的生物合成途径中的酶或蛋白质的编码基因被激活,而这些途径都与直接或间接通过信号转导途径为生物体合成金属传输和解毒分子。(4)以萝卜β-Actin作为内参基因,采用相对定量PCR方法,对表达谱数据中的20个基因的差异表达情况进行验证,结果显示,有17个基因的差异表达倍数关系与表达谱测序结果总体趋势相一致,有3个表现出相反的趋势。对其中7个表达一致的基因进一步进行QRT-PCR分析,验证’Nau-RG’在不同组织和不同浓度铬胁迫下的表达情况,定量结果显示,在一般情况下,根中的表达量要大于叶片中的表达量,且很多基因随着铬浓度的增大,表达量呈现出下降的趋势。通过定量试验最终以验证重金属胁迫相关基因在萝卜中的表达情况。