菱属（Trapa L．）植物是我国原产的水生植物，早在新石器时代的河姆渡遗址就曾掘出过菱实，距今约有7000多年的栽培历史。菱果实鲜嫩可口，茎、叶、果实还可以入药，据《本草纲目》记载，菱具有“安中补脏，养神强志，耳聪目明，轻身耐老”等功效。本文运用rDNA ITS区序列对中国菱属的不同类群进行了鉴别、并对菱属植物间的亲缘关系进行了探讨，为进一步评价菱的种质和系统进化提供DNA分子证据。以重金属镉为污染源、稀土元素铈为缓解因子，对镉胁迫下菱毒害反应以及铈的缓解作用进行了研究，试图为菱应用于水体污染治理提供依据。 通过改良总DNA提取的CTAB法及优化ITS区序列PCR扩增的反应条件，本文共测定了中国菱属11个种类的rDNA ITS区序列，并率先向GenBank递交了该序列。实验表明：乌菱、二角菱、四角菱以及南湖菱等为栽培品种，品种之间的差异很小（?）＜1.2％)；野菱、耳菱、冠菱、格菱、细果野菱等为野生类居群，与栽培类菱鉴别的碱基位点有3个，分别在17、201和606号碱基位上，各类群间的特异性鉴别位共有17处，菱ITS区序列数据库的建立对其各类群的鉴定有着重要意义。通过分析菱的ITS区序列，菱属植物可能起源于同一种野生类群，中国菱属植物的多样性均为种内差别。此外，基于叶绿体基因组的rbcL序列，菱科与干屈菜科的亲缘关系更近些，与柳叶菜科的亲缘关系则稍远。 菱是水体净化中浮水植物的优良物种，在环境污染治理中能发挥重要作用。用单稀土元素铈处理菱发现：在低浓度0-5mg／L Ce³⁺处理范围内，菱长势良好，SOD、POD保护酶活性被激起，体内抗胁迫能力比较强，而当浓度超过5mg／L后，Ce³⁺对菱的作用就类似重金属的毒害作用，菱的生长也被抑制，铈对菱的作用存在低促高抑的剂量效应。此外，用5mg／L Ce³⁺处理受镉胁迫的菱时，发现一定浓度的铈可以缓解菱的镉毒害，Ce³⁺能有效的激起体内的保护酶系统参与活性氧等自由基的清除，降低膜脂过氧化水平，减轻镉毒害对膜的损伤，使植株的抗胁迫能力增强。电镜的组化定位可以在菱叶细胞的泡状体中发现沉淀的镉颗粒，且大部分镉分布在膜内侧，少部分以游离形式存在。菱叶细胞的镉解毒过程是通过泡状体的区域化隔离作用达到的。