目前我国重金属污染问题十分严重，尤其是镉污染。2014年全国土壤污染状况调查公报显示，土壤镉超标率达7.0％，污染面积达到44.1万平方公里。采用植物修复技术整治重金属镉污染土地不仅花费少，而且环境友好。甜高粱是一种生物量大、抗逆性强的C4能源植物，其茎秆中富含糖分，可用于生产生物乙醇。本研究目的在于通过筛选兼具镉高富集能力和优异生物能源性状的高粱品系，耦合环境修复与生物能源发展。为此，我们选取了76个甜高粱品系在镉污染土地种植，通过研究甜高粱对镉的积累特征及基因型差异，筛选兼具高富镉能力和高酒精生产潜力的甜高粱品系，并初步分析高粱中镉富集转运相关基因的表达量变化。结果如下:　　1、镉污染土地中甜高粱生长情况:在镉含量为2.45 mg/kg的土壤上种植甜高粱，各品系生物量和茎秆含糖量变异较大，其中单株生物量在398.40～1829.20g，茎秆含糖量在9.22％～23.95％。茎镉含量范围在0.44～24.91 mg/kg，叶的镉含量范围在5.20～30.37 mg/kg，穗的镉含量范围在0.37～9.23 mg/kg。高粱单株镉积累量范围在0.55～5.73 mg。　　2、镉积累量在高粱各器官中的分布特征:高粱地上部分主要器官的镉含量依次为:叶＞茎＞穗。高粱地上部分茎部镉积累量最高，是主要的镉贮藏器官，占比平均为56.03％。相关性分析表明，高粱镉积累总量与各器官镉含量、叶重、穗重和总重呈显著正相关，但与茎重的相关性并不显著。　　3、镉污染修复优良品种的筛选:通过对镉累积量、穗重、总重以及酒精产量性状进行主成分分析，筛选得到了10个兼具高镉富集能力和高酒精产量的甜高粱品系。其镉富集能力每公顷镉积累量为166.63～386.82g，酒精生产潜力每公顷酒精产量为2.03～4.63 t，可作为修复镉污染的优良品种。通过大田试验和聚类分析，获得了6个镉富集差异显著的高粱品系。经过进一步室内水培实验验证，筛选出了2个性状稳定的镉富集差异品系。　　4、高粱对镉胁迫的生理及分子响应:以室内水培实验筛选出的2个性状稳定的镉富集差异品系为实验材料，分析表明，随着镉胁迫强度的增加，高粱叶片叶绿素荧光参数Fv/Fm值和叶绿素含量逐渐减小，但在品种间其减少幅度差异较大。已研究与镉吸收和转运相关的4个基因(IRT1、Nramp5、HMA3、NAS2)在高粱中有12个同源基因，其中6个同源基因(Sb01g013660、Sb02g006960、Sb08g019400、Sb02g007870、Sb04g002610、Sb02g006940、)镉胁迫下的表达量在不同镉富集的高粱品种中存在明显差异，可能与镉的转运积累密切相关。