铬（Cr）是广泛运用于现代工业中的重要金属元素,但其工业废渣排放到水体和土壤中,对动植物健康造成极大的威胁。小麦是世界上种植面积最大、总产量最高的粮食作物,其产量和质量安全与人类粮食安全问题息息相关。本研究以2种耐Cr性不同的小麦品种鲁麦22（耐Cr品种）和周麦9号（Cr敏感品种）为材料,采用水培试验研究了小麦幼苗的形态特征、光合特性、碳氮代谢和抗氧化系统对Cr胁迫的响应特征,并探究了小麦Cr吸收的机理。主要研究结果如下:1.小麦幼苗生长对铬胁迫响应的基因型差异Cr胁迫下,20个小麦品种幼苗的根系干重、地上部干重和植株干重显著降低,抑制率存在显著的基因型差异,小麦根系Cr含量显著大于地上部,根系Cr含量、地上部Cr含量、根系与地上部Cr含量的比值存在显著的基因型差异。通过主成分分析和相关分析,以地上部干重抑制率和地上部Cr含量为主要耐Cr筛选指标,将20个小麦品种进行系统聚类,分为耐性型,中间型和敏感型品种。2.小麦幼苗铬耐性的基因型差异及机理Cr胁迫下,小麦的干物质积累、根长、根表面积、株高和叶面积受到显著抑制,耐Cr品种鲁麦22受抑程度较周麦9号小。小麦根系和地上部总Cr含量、细胞壁Cr含量及可溶性Cr含量均随Cr浓度增加而升高,且根系远远高于地上部。鲁麦22根系及地上部细胞壁Cr与总Cr含量的比值显著高于周麦9号,而可溶性Cr与总Cr含量的比值显著低于周麦9号。Cr处理显著增加了小麦根系和叶片中植物螯合肽（PCs）的含量,且鲁麦22增加的幅度显著高于周麦9号。Cr胁迫下质膜NADPH氧化酶活性显著上升,通过抑制剂处理发现,NADPH氧化酶抑制剂（DPI）导致根系O₂·-和H₂02含量下降,SOD抑制剂（DDC）导致O₂·-下降,H₂O₂上升。质外体中APX和共质体中GR在Cr胁迫下显著升高,表明质外体中的APX和共质体中的GR是清除小麦根系H₂02的关键酶类。综上,耐Cr品种具有更强的阻碍Cr向地上部转运的能力,并将更多的Cr分布于根系和地上部细胞壁中,减少了 Cr跨膜进入细胞,同时合成更多的PCs和维持更高的抗氧化酶活性以减轻Cr毒害。3.铬胁迫对小麦幼苗光合特性和碳氮代谢的影响Cr胁迫下,小麦叶片净光合速率的下降受到气孔因素和非气孔因素的影响,叶绿素含量、气孔导度下降,光系统受到抑制,最终导致了净光合速率下降,鲁麦22下降程度比周麦9号轻。Cr胁迫下,鲁麦22可溶性糖含量和蔗糖含量显著高于周麦9号。小麦叶片中蔗糖磷酸合成酶（SPS）和蔗糖合成酶（SS）在Cr胁迫下受到抑制,周麦9号受到抑制程度更大。Cr胁迫降低了小麦叶片氮含量和Rubisco含量,周麦9号下降程度高于鲁麦22,Cr胁迫下,鲁麦22能维持更稳定的碳氮比。因此,Cr胁迫降低了小麦光合能力,碳氮代谢受到抑制,影响植株生长,耐性品种能维持更稳定的光合速率,较强的碳氮平衡能力,同时合成更多渗透调节物质以减轻Cr毒害,保证植株正常生长。4.小麦幼苗根系铬吸收的调控小麦对Cr的吸收速率随着Cr浓度的增加而增加,吸收动力曲线的饱和部分符合米氏方程,周麦9号对Cr的吸收能力大于鲁麦22。能量代谢抑制剂2,4-二硝基苯酚（DNP）、低温处理（0℃）和Ca²⁺通道抑制剂（LaCl3）显著降低了小麦根系Cr含量;K+通道抑制剂（TEA）对Cr吸收没有显著的影响,添加SO42-和PO42-对小麦根系Cr含量有显著抑制作用,前期缺乏SO42-和PO42-显著促进了小麦根系Cr含量。综上,小麦Cr吸收是一个主动吸收过程,与Ca²⁺协同性吸收,与SO42-、PO42-竞争性吸收。综上所述,不同的小麦品种对Cr的耐性和吸收存在显著的基因型差异,Cr胁迫下,小麦的正常生长、光合活性受到抑制,体内产生大量O₂·-和H₂O₂,耐Cr品种通过细胞壁固定以及细胞内合成大量植物螯合肽（PCs）减少进入细胞内的游离Cr,抗氧化酶活性显著升高以清除活性氧,减轻Cr对小麦的毒害作用,同时维持较高的光合速率和更稳定的碳氮平衡,缓解Cr对小麦生长的抑制。小麦吸收Cr是一个主动吸收的过程,与Ca²⁺协同性吸收,与SO42-、PO42-竞争性吸收。