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随着我国的经济飞速发展,我国的环境问题日显严峻。而土壤重金属污染是环境污染中最为深重的一种,对人类的健康和农业的生产有严峻地影响。本研究以模式植物拟南芥为材料,研究了Cd胁迫下,拟南芥种子萌发、幼苗形态及生物量、抗氧化能力、H2O2、MDA的含量变化以及对拟南芥幼苗体内Cd含量积累及相关基因表达的影响,并且在Cd胁迫的基础上外施乙烯对拟南芥的形态和生理的影响。深入研究乙烯与植物抗重金属镉胁迫的关系,为高等植物抗重金属胁迫的研究提供依据,并且为农业研究中提高农作物产量、提高农作物抗重金属胁迫、改良土壤重金属污染等方面提供理论依据。本论文研究的主要结果如下：1、单独Cd处理下,较低浓度的Cd对种子萌发、幼苗的根长有促进的影响,而浓度较高的Cd则抑制种子的萌发和幼苗根的伸长。Cd处理对幼苗的生物量和叶片中的叶绿素含量都有降低的影响；Cd胁迫下外施不同浓度乙烯对种子萌发有促进作用,对幼苗根长、生物量及叶绿素都有显著地抑制作用。2、单独Cd处理对拟南芥幼苗根尖产生较强的氧化胁迫,并且这种胁迫与Cd浓度呈现正相关性。Cd处理的幼苗叶片的CAT、APX、POD和SOD活性与空白对照相比总体都呈现下降的趋势。随着Cd浓度的增加,其GR活性呈现先下降后上升的趋势；Cd胁迫下外施不同浓度乙烯处理的拟南芥幼苗的CAT、APX、POD活性与单独Cd胁迫处理的相比都总体呈现明显增长的趋势,而SOD和GR的活性呈现降低的趋势。3、单独Cd处理下,随着Cd浓度的增加,拟南芥幼苗叶片内和根部中MDA含量逐渐增大,且变化趋势一致性较高。这与拟南芥幼苗叶片内的H202含量变化趋势总体来说相一致;Cd胁迫下乙烯在较高浓度时能降低拟南芥幼苗体内H202含量,Cd胁迫下不同浓度的乙烯都能降低拟南芥幼苗体内MDA的含量,缓解了Cd对植物造成膜脂过氧化伤害。4、单独Cd处理下,拟南芥幼苗的地上部分和根部的Cd的含量以及atatm3和atpdr8基因表达的水平随Cd浓度增大而增加,呈正相关性。拟南芥幼苗地上部分的转移系数随着Cd处理浓度的升高呈现先降低后升高的变化趋势；Cd胁迫下较低浓度的乙烯能增加拟南芥幼苗体内的Cd含量,但浓度较高时则降低拟南芥幼苗体内的Cd含量,对Cd转运系数来讲,乙烯则降低拟南芥幼苗的Cd转运系数。低浓度的ACC处理如2μM, Cd胁迫下atatm3和atpdr8的基因表达水平呈下降的结果,这与拟南芥幼苗体内Cd转运系数的结果相对应。5、不同浓度Cd处理的拟南芥幼苗aco2、acs2和ein3基因表达水平表现了显著地变化。60μM Cd处理拟南芥幼苗体内乙烯的合成与信号基因表达最强烈；Cd胁迫下拟南芥幼苗体内乙烯合成与信号转导的相关基因受外源乙烯的调控并且乙烯对它们有正调控的作用。这些都说明乙烯参与植物响应Cd胁迫以此来维持植物的正常生长发育。