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随着工农业的发展,进入环境中的Cd数量日益增加,稻田土壤Cd污染的情况越来越严重,并且造成稻米Cd含量超标,严重影响了人类的健康。水稻对Cd的吸收、积累及耐性存在明显的品种差异,因此明确水稻不同部位Cd累积的机制对于选育耐性强,转运少的水稻品种有重要意义。本文通过采用两种不同Cd耐性的水稻N07-6(敏感)和N07-63(耐性)进行水培试验,对Cd在亚细胞水平上的积累和分布进行了测定分析,主要结果如下：1.水稻耐Cd能力与非蛋白巯基(NPT)含量的关系NPT是富含巯基的一类物质,能有效的络合游离的Cd离子。通过对50μmol·L-1Cd胁迫下水稻不同部位的NPT含量进行比较分析,结果表明：Cd胁迫诱导了两个品种NPT含量的增加,N07-63的增幅显著高于N07-6。N07-63根部Cd和NPT含量都显著高于N07-6,但转移率显著低于N07-6,说明Cd与NPT结合并转移至液泡可以减少Cd向地上部的转运,并减轻Cd对水稻茎叶的毒害。2.水稻耐Cd能力与Cd的亚细胞和分子分布的关系比较水稻Cd的亚细胞分布发现：Cd绝大部分分布在水稻的细胞壁和细胞可溶部分。N07-63茎叶和根部细胞壁结合的Cd占总Cd的比例高于N07-6,而细胞可溶部分Cd的比例低于N07-6。这表明水稻根部的耐Cd机制之一是将大部分Cd累积在细胞壁上,减少Cd向地上部的转运,阻止Cd对细胞的毒害。根据Cd和NPT的结合形态分布进行分析,水稻茎叶细胞可溶部分的Cd一部分与大分子量蛋白质结合,其余大部分与植物螯合肽(PCs)结合,而根细胞可溶部分的Cd绝大部分与PCs络合。N07-63的Cd-PCs结合程度高于N07-6,而N07-63各部位细胞可溶部分的NPT含量显著高于N07-6,这说明N07-63合成PCs的能力更强,Cd-PCs的含量更高,因此对Cd具有更强的耐性。3.H2O2预处理对水稻Cd的亚细胞和分子分布的影响在50μmol·L-1Cd胁迫浓度下,100μmol·L-1H2O2预处理使得N07-6茎叶的细胞壁Cd含量在预处理后显著减少,N07-63茎叶细胞可溶部分的Cd含量显著增加；而两个品种根部的亚细胞组分Cd含量则没有显著性差异。并且在经过H202预处理后,两种水稻根部NPT含量显著增加,同时根部细胞可溶部分Cd含量略有增加,而细胞壁Cd含量有降低的趋势。这表明H202预处理可能影响了细胞壁对Cd的束缚作用,同时细胞可溶部分产生更多的NPT络合Cd离子。由水稻根部细胞可溶部分Cd和NPT的结合形态分布可以了解到,H202预处理对不同分子量蛋白与Cd的结合分布并没有影响,但是结合Cd的大分子量蛋白其巯基浓度有所增加,在与PCs相近分子量范围内的蛋白的巯基浓度降低,据此推测可能是H202预处理抑制了大分子量蛋白的分解。综上所述,H202预处理对水稻Cd的亚细胞和分子分布的影响,都是由于H202作为信号传导物质,对体内生化过程的调控间接引起的。