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随着矿山的不断开发和尾矿的日积月累,工业废水、废渣的肆意排放和农药化肥的滥用等,我国土壤Cd污染状况日益严峻。其中,重金属Cd对土壤环境造成污染已成为不可忽视的问题。植物修复重金属污染土壤作为一种新兴的环境治理技术,是治理和修复土壤重金属Cd污染的主要方法之一。植物修复技术适用于大范围Cd污染土壤,修复潜力巨大且可以美化环境,在实际修复和治理Cd污染土壤中具有较高的现实意义。黑麦草（Lolium multiflorum L.）,属禾本科牧草,具有生长快,产量高,分蘖再生能力强,耐寒、耐旱等特点,此外,黑麦草能富集重金属,在重金属污染土壤上种植有很强的抗性,还能在重金属污染较严重、环境恶劣的尾矿地区生存,甚至正常生长。因此,本试验以黑麦草（品种为邦德和阿伯德）为试验材料,通过土培试验,研究两个品种黑麦草在不同Cd污染水平(0、75、150、300及600mg·kg-1)土壤上生长、抗氧化酶活性、Cd含量及积累量的差异。并通过qRT-PCR技术探究黑麦草根、茎、叶中Cd相关基因表达差异,明确在Cd吸收和转运方面基因表达水平最高的基因以及较优的品种,为通过基因工程培育耐镉作物品种或镉超积累植物提供资料积累。主要研究结果如下:（1）随着土壤镉水平的增加,两个品种黑麦草根系和阿伯德地上部和总植株干重呈先增加后降低的趋势。土壤镉污染水平为75 mg·kg-1时,阿伯德地上部和总植株干重达到最大值(10.93 g·pot-1和12.03 g·pot-1),分别较对照增加了11.1%、10.7%。邦德和阿伯德根系干重分别在75 mg·kg-1 Cd和150 mg·kg-1Cd时较对照增加10.0%、43.6%。比较两个品种黑麦草,在75600 mg·kg-1Cd胁迫下,阿伯德地上部干重和总干重均高于邦德品种。（2）两个品种黑麦草地上部和根系SOD、CAT活性和根系POD活性随着土壤镉水平的增加呈先升高后降低的趋势;随镉胁迫增加,地上部MDA含量升高,其中邦德品种MDA含量上升幅度大于阿伯德品种。根系MDA含量在镉处理水平为75 mg·kg-1时达到最高,分别较对照增加了81.5%（邦德）和111.1%（阿伯德）。两个品种黑麦草叶片Pn、Gs和Tr表现一致,随Cd水平增加先升高后下降。（3）两个品种黑麦草地上部和根系镉含量随着土壤镉水平增加显著上升。当Cd水平为75 mg·kg-1时,两个品种黑麦草地上部Cd含量均达到镉超富集植物临界值(100 mg·kg-1),分别为111.19 mg·kg-1（邦德）、133.69 mg·kg-1（阿伯德）。阿伯德地上部和根系Cd含量以及地上部、根系和植株镉积累量均高于邦德。（4）黑麦草根系对Cd具有较高的富集能力。黑麦草地上部和根系镉富集系数均大于1,且地上部镉富集系数随土壤镉水平增加逐渐递增,根系镉富集系数在最高镉(600 mg·kg-1)胁迫水平下达到最大值。随着土壤镉水平增加,镉转运系数呈上升趋势。比较两个黑麦草品种的Cd含量和积累量以及Cd富集系数和转运系数,阿伯德对Cd的富集能力高于邦德品种。（5）两个品种黑麦草地上部Cd形态主要以F-NaCl为主,占总提取态的57.8%79.4%,其次为F-W和F-HAC。种植两个品种黑麦草土壤均以EXC-Cd为主,且植物地上部和根系镉含量均与根际土壤EXC-Cd镉含量呈极显著正相关关系（P<0.01）。镉胁迫下EXC-Cd的FDC由51.4%上升到83.3%,种植阿伯德土壤中EXC-Cd含量高于邦德,这与阿伯德吸收镉含量高于邦德品种相一致。（6）OAS、IRT、MT家族部分基因和Nramp2是与黑麦草镉相关的主要基因。4个基因家族在镉胁迫下基因表达量整体上呈单峰型或双峰型变化趋势,基本在75或150 mg·kg-1Cd水平下达到最高值。4个基因家族整体上以叶片中表达量显著高于根和茎,阿伯德品种Cd富集量大于邦德,可能是与阿伯德根系中Cd吸收基因表达较高有关,而叶和茎中基因表达量较低,说明转运效果低于邦德品种,但是阿伯德根系积累Cd含量较高,地上部仍具有优势,综合比较阿伯德为修复优势品种。在黑麦草各部位中,可加强根和茎的表达量达到提高植株Cd耐性和转运能力。