随着社会发展、工业化进程以及人类活动的加剧，工业垃圾、汽车尾气等向环境中释放大量的重金属废弃物，致使环境和生态系统受到严重污染。在铅胁迫下植物大分子物质构象发生改变、重要的酶活性丧失、细胞电解质外渗、细胞膜脂过氧化等，最终干扰植物的正常生长和发育，严重时造成死亡。不断增加的证据表明水杨酸在植物对生物和非生物逆境胁迫应答中起着十分重要的调节作用。尽管已有一些证据显示外源施加水杨酸可提高植物对铅胁迫的耐受性，但利用内源水杨酸水平或信号转导改变的突变体研究植物对铅胁迫的应答机理尚未见报道。本研究采用的植物为拟南芥（Columbia型），包括野生型及其水杨酸信号转导阻断突变体npr1-1、水杨酸缺失的转基因突变体nahG和水杨酸高积累突变体snc1。将6周龄的水培植株随机分为对照组和3个处理组。处理组植株暴露于终浓度分别为50μmol/L、100μmol/L和150μmol/L的硝酸铅溶液，处理7天后收集样品，测定植物的根长、干重、叶片超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性、脂质过氧化产物丙二醛含量、叶绿素含量、游离脯氨酸含量等，并通过聚丙烯酰胺凝胶电泳研究SOD、POD和CAT的同工酶表达状况。结果表明，在铅胁迫下四种植株的根长均受到抑制，其中snc1受抑制程度最大，而nahG和npr1-1受抑制程度较野生型的轻。随着铅胁迫浓度增大，植株干物质的积累逐渐减少。从植株形态表型上观察，铅胁迫造成了叶片不同程度的失水、脱绿、萎蔫。其中在低浓度铅胁迫下，水杨酸高积累突变体snc1植株受伤害程度最大，叶片变黄，而水杨酸缺失的突变体nahG和信号转导缺失突变体npr1-1受伤害程度相对较低。与各自对照相比，铅胁迫增加了所有供试植株的SOD和POD活性，且呈剂量-效应关系。其中snc1的两种酶活性最高，尤其是POD活性极显著高于其它植株。随着铅胁迫浓度的增大，CAT活性逐渐降低。三种酶的同工酶表达状况与其溶液测得的酶活性具有较好的一致性。铅胁迫导致植株叶绿素含量降低，其中snc1的降低最为明显，而nahG和npr1-1较野生型的降低幅度小，叶绿素a/b比值的变化趋势与总叶绿素含量一致。铅胁迫增加了叶片内游离脯氨酸含量，其中snc1的增加幅度最大。在铅胁迫下，细胞的脂质过氧化产物丙二醛含量和离子渗透率均大幅度升高，其中snc1最为明显。总之，本研究表明，在铅胁迫下，水杨酸高积累加剧了植物的氧化胁迫伤害，抑制了植株根的生长和干物质积累；内源水杨酸缺失或信号转导阻断有利于植株对铅胁迫的耐受性，突出的表现是根生长的抑制程度减轻。铅胁迫虽然大幅度地增加了所有供试植株的SOD和POD活性，但不足以清除铅引发的活性氧产生和积累，从而造成膜脂过氧化，其中水杨酸高积累的突变体既表现出高的抗氧化酶活性，又出现最严重的氧化胁迫伤害，这进一步证明SOD或POD可作为重金属胁迫伤害的生物标记。