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以10个玉米自交系为材料,分析Pb胁迫对玉米叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)、叶绿素(CHL)的影响,及主要抗氧化酶间的协同效应；以12个自交系为亲本,按Griffing4完全双列杂交模式组配杂种F1代,共66个组合,设置低、中、高3个Pb污染土壤水平。测定茎叶和籽粒Pb含量,采用联合方差分析法,分析了基因型、梯度以及基因型与梯度互作对玉米茎叶、籽粒Pb含量的影响,进行了茎叶和籽粒Pb含量的配合力、茎叶Pb含量杂种优势分析。以富集量系数为评价指标,初步预测了各杂交组合在不同Pb污染水平下的生物修复能力,结果表明：1.SOD是减轻Pb胁迫下玉米自交系膜质过氧化程度的主导生理因子；SOD与POD之间存在协同作用；Pb胁迫下超过半数的自交系未受到氧化伤害。2.通过Pb胁迫下玉米叶片生理指标和地上部分干重的分析,证明玉米对Pb胁迫具有较强的抗性。3.玉米茎叶和籽粒Pb含量具有较大的遗传变异,该性状在梯度间和基因型间均存在极显著差异(P<0.01),梯度与基因型的互作也达极显著水平(P<0.01),受基因型和环境共同控制,两个性状的广义遗传率较高,以非加性遗传为主。4.茎叶Pb含量的GCA和SCA效应差异在3个Pb水平下均达极显著水平(P<0.01),籽粒Pb含量的GCA和SCA效应差异在高Pb水平下达极显著水平(P<0.01),自交系郑58,茎叶和籽粒Pb含量的一般配合力为正向较高且受环境影响小,适用于在中低Pb污染水平土壤上,组配茎叶高积累而籽粒低积累Pb的杂交种；自交系R08、ES40和S37的GCA均呈较高负向效应,受环境影响小,适用于低Pb污染水平土壤上,组配茎叶和籽粒低积累Pb的杂交种。5.3个梯度下的茎叶Pb积累量均存在相当数量的正向和负向优势组合,以正向优势为主,不同组合优势大小不一,亲本高低搭配获得极端后代的可能性较大。杂种后代茎叶和籽粒的Pb含量与亲本平均GCA效应呈极显著正相关。6.玉米茎叶对Pb有较强的富集能力,具备修复Pb污染土壤的潜力,同时在低、中、高3个水平的Pb污染土壤上,种植玉米茎叶受到污染的可能性极大；茎叶和籽实之间可能存在一种显著降低Pb转运效率的机制；在土壤Pb含量为333.32 mg·kg-1以下,籽粒受污染的可能性极小。7.土壤Pb浓度为50.65 mg·kg-1以下,应注重茎叶低／高积累Pb的玉米种质的选育；土壤Pb浓度为50.65 mg·kg-1以上,应注重茎叶高积累而籽粒低积累Pb的玉米种质的选育。