随着工矿业的发展,镉(Cd)污染已经成为危害人类健康的环境问题。油菜是世界广泛种植的主要油料作物,近年来研究表明,油菜可以作为修复Cd污染士壤的潜在植物资源。深入研究不同种类油菜Cd耐性的生理生化和分子机制,对油菜应用于Cd污染土壤的植物修复具有现实指导意义。本研究以种植面积广、产量高的甘蓝型油菜(Brassica napus L.)和耐Cd性强的芥菜型油菜(Brassica juncea L.)作为试验材料,研究Cd处理对两种油菜生长特性、Cd吸收积累特点、抗氧化系统、Cd亚细胞分布的影响,探讨不同类型油菜对Cd的耐性机制。主要结果如下：(1)Cd胁迫对油菜生长状况及Cd含量的影响Cd胁迫下两种油菜的生长状况和Cd含量存在差异。在高于50 μM Cd处理下,芥菜型油菜地上部和根系的生物量都显著高于甘蓝型油菜(P<0.05);Cd胁迫对油菜的根系生长具有剂量效应,10 μM Cd处理可以促进根系的生长,25 μM以上Cd浓度则会抑制根系的生长。200 μM Cd处理下,芥菜型油菜的总根长、根体积和根毛数均显著高于甘蓝型油菜,其中根毛数为甘蓝型油菜的6倍。芥菜型油菜地上部和根系的Cd含量均显著高于甘蓝型油菜,Cd的转运系数和相对系数也表现为芥菜型油菜高于甘蓝型油菜。芥菜型油菜的地上部Cd富集量大于根系,表明芥菜型油菜吸收转运Cd的能力强于甘蓝型油菜。随Cd处理浓度的提高,两种油菜的光合色素和矿质元素含量均呈现出下降趋势,但甘蓝型油菜的降幅大于芥菜型油菜；综上所述,芥菜型油菜比甘蓝型油菜的Cd耐受力更强。(2)Cd胁迫诱导的氧化损伤及对抗氧化系统的影响Cd胁迫会对油菜产生氧化胁迫,表现为H2O2、O2和MDA含量增加。50 μM Cd处理下,甘蓝型油菜的H202和02·-含量迅速升高,表明抗氧化系统已经不足以弥补Cd胁迫对甘蓝型油菜造成的氧化损伤。与芥菜型油菜相比,Cd胁迫下甘蓝型油菜的活性氧(ROS)积累量更高,膜脂过氧化程度更严重,且抗氧化剂抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)含量、AsA/DHA比值以及抗氧化酶活性都较低,表明甘蓝型油菜对Cd胁迫更为敏感,抗氧化能力较弱,对Cd的耐受能力低于芥菜型油菜。此外,随着Cd处理浓度的增加,两种油菜的非蛋白巯基化合物(NPTs)和植物络合素(PCs)含量也逐渐上升,与对照相比,芥菜型油菜中Cd胁迫诱导的NPTs和PCs含量增幅大于甘蓝型油菜,表明芥菜型油菜相对于甘蓝型油菜具有更强的络合自由态Cd2+的能力。(3)Cd胁迫下两种油菜中Cd的亚细胞分布甘蓝型油菜根系和地上部Cd的亚细胞分布表现为细胞壁>细胞液>细胞器,芥菜型油菜为细胞液>细胞壁>细胞器。随Cd处理浓度的增加,两种油菜地上部细胞壁的分配比例均显著降低,甘蓝型油菜从77%降低到46%,芥菜型油菜从45%降低到30%,甘蓝型油菜相对于芥菜型油菜的降幅更大。各Cd浓度处理下,芥菜型油菜地上部和根系中细胞液的分配比例均显著高于甘蓝型油菜,而细胞壁的分配比例显著低于甘蓝型油菜。通过对200 μM Cd处理后的两种油菜根尖和叶片进行Cd特异性荧光染色,发现甘蓝型油菜中Cd主要分布于细胞壁和细胞间隙,而芥菜型油菜根尖和叶表皮细胞中各细胞组分中均有Cd分布。综上表明,甘蓝型油菜根系因其较高的细胞壁分配比而限制了Cd向地上部转移,而芥菜型油菜根系内大部分的Cd以细胞液形态存在,具有更高的长距离转运能力,有利于其地上部Cd的积累富积。所以芥菜型油菜可作为农田Cd污染潜在的修复材料。