我国农田镉(Cd)污染已对水稻(Oryza sativa L.)的安全生产造成了严重的威胁,培养耐Cd水稻品种以减少稻米中Cd的含量,缓解Cd污染带来的食品安全风险具有重要意义。包括谷胱甘肽(GSH)和植物螯合肽(PC)在内的非蛋白巯基(NPT)物质在解除Cd毒害,减少Cd向地上部转运的过程中发挥了重要作用。与GSH的代谢相关的酶类如谷胱甘肽硫转移酶(GST)在植物抵抗Cd胁迫的过程中也发挥着重要作用。本文采用一系列的水培试验,研究了Cd胁迫下,水稻幼苗各部位Cd含量和NPT含量以及GST活性的动态变化,并通过缺硫(S)预处理来探讨供S水平对水稻Cd吸收分配及NPT含量和GST活性的影响,此外,还利用SDS-PAGE电泳技术,对不同时期的水稻幼苗Cd胁迫下的GST蛋白量进行了分析。主要研究结果如下：1 Cd胁迫下水稻体内NPT和GST的动态变化随着50μmol·L-1的Cd胁迫时间的增加,水稻各部位的Cd含量不断增加。Cd在不同部位的含量表现为：根部>根表吸附>地上部>木质部汁液。积累量表现为：胁迫5d前根部>地上部,5d后地上部>根部。GSH含量随胁迫时间的增加而增加,PC和NPT含量根部胁迫前期增加,在5d时达到最大,然后下降,地上部NPT和PC含量变化不大。GST活性表现为先增后降。地上部硫代巴比妥酸反应产物(TBARS)含量随胁迫时间而增加,根部表现为先降低,然后又增加。过氧化氢(H2O2)含量在Cd胁迫下先下降,在5d时含量最低,在7d又增加至对照的水平。研究表明了巯基物质在解除Cd毒害过程中发挥着重要的作用,但其有一定的限度,50μmol·L-1Cd胁迫下5d是水稻体内巯基物质解毒的最高限度。2缺S对Cd胁迫下水稻NPT和GST变化的影响通过设置缺S和Cd胁迫等处理,研究了水稻生长情况、幼苗Cd和巯基物质含量以及GST活性的动态变化。结果表明：Cd处理明显抑制了水稻的生长,缺S预处理后,尽管水稻根部对Cd的吸收和向地上部的转运都有所增加,但Cd胁迫程度并未明显增加。Cd胁迫显著诱导了巯基物质(NPT、GSH和PC)的合成,但在缺S条件下,这些物质的含量较正常供S处理下的明显降低。缺S预处理降低了水稻地上部和根部GST活性,但在Cd胁迫后,GST活性表现出先上升后下降的趋势,而且缺S条件下根部GST活性比单一Cd处理的显著增加。上述结果表明,巯基物质和GST在水稻抗Cd胁迫过程中互为补充,一定程度上减轻了Cd的毒性效应。3 Cd胁迫下水稻GST蛋白的SDS-PAGE分析通过对水稻三叶期和萌发期幼苗的GST进行SDS-PAGE分析,研究了不同时期的水稻幼苗GST蛋白量的情况。结果表明：水稻三叶期根部和地上部的GST活性均表现为胁迫第1天下降,然后增加,在活性达到最大后又下降；而萌发期幼苗则表现为胁迫后GST活性增加,第2天时达最大,然后逐渐降低。萌发期幼苗的GST活性大于三叶期的。GST蛋白量与活性表现不完全一致：三叶期根部GST蛋白条带第3天时最深,表现出活性滞后；地上部不同胁迫时间之间的蛋白量无差异；萌发期幼苗的GST蛋白量则与活性表达基本一致。以上结果表明：在萌发期幼苗的GST活性表达较敏感,但GST蛋白量与活性表现不完全一致。