镉(Cadmium)是一种剧毒、迁移性强、易积累的重金属元素。近年来,由于环境污染、农药和化肥等化工产品的长期大量使用以及不当的管理方式(如污水灌溉、污泥和矿渣改土、使用含Cd的有机肥料等),很多农业用地已受到不同程度的镉污染,其中以蔬菜用地和果园用地较为严重。土壤镉污染可以直接导致植物呼吸强度降低,叶绿素合成受阻,光合作用减弱,核酸和蛋白质合成受阻,抑制气孔开放,影响水分代谢,干扰叶片氮代谢,扰乱营养元素吸收平衡,造成植物新陈代谢混乱,养分失调,植物正常生长发育受阻,进而造成农产品品质下降,减产甚至绝收,给农户带来严重的精神和经济损失。更重要的是,镉还可以通过植物进入食物链,对人和动物的健康造成威胁。人或动物若长期食入受污染植物或农产品,镉会在人体和动物体积累,进而引发骨质疏松,骨痛病,肾损伤等一系列病症,并具有极强的致癌、致畸作用。霞多丽(Chardonnay的音译,又译：莎当尼)原产自勃根第,是目前全世界最受欢迎的酿酒葡萄,属早熟型品种。由于适合多种类型气候,耐冷,产量高且稳定,容易栽培,几乎已在全球各产酒区普遍种植。随着葡萄酒行业在我国的蓬勃发展,霞多丽作为我国主栽酿酒品种之一,面临着多种多样的病虫害侵害和自然灾害(冻害、旱涝)威胁,为了提高霞多丽葡萄品质,生产优质葡萄酒,葡萄抗性砧木嫁接栽培也成为研究热点。基于上述认识,本课题采用霞多丽(Chardonnay)自根苗和嫁接苗为试材,通过添加外源镉和镉吸收抑制剂,探讨镉对葡萄的毒害机理以及自根苗和嫁接苗对镉毒害的响应,以及氯化钙对氯化镉吸收和毒害作用的抑制缓解效果,为葡萄科学栽培和生产无公害产品提供参考和理论依据。本实验以霞多丽自根苗、霞多丽砧S04、霞多丽砧5BB为试材,采用CdCl2·H2O+1/2Hoagland根部灌入的方法,研究了镉对霞多丽幼苗的生理影响及其形态积累分布。结果表明：①高浓度的镉(3mmol/L)可以抑制霞多丽幼苗的萌发、节间伸长和变粗、新梢的伸长,减小叶面积,显著降低新梢的生长速率。②不同浓度镉处理对霞多丽幼苗的抗氧化酶活性影响不同。低镉(0.5、1mmol/L)可以刺激酶的表达,提高酶活性和根系活力,增加可溶性蛋白含量和氧自由基产生速率,降低MDA含量,高镉(4mmol/L)则起到抑制作用。酶活性降低,可溶性蛋白和自由基产生速率下降,MDA含量上升,引起植物体内ROS大量积累,造成氧化伤害。①1mmol/L镉胁迫下,随着处理时间的延长,霞多丽幼苗的保护酶活性和相对电导率呈先升后降趋势,在镉胁迫3d时,SOD和POD酶反应灵敏,活性升高显著,是主要清除活性氧的酶类,在处理7d后,CAT和APX活性开始升高,表明二者是协助清除酶类。④镉在霞多丽幼苗中的积累规律为根>茎>叶柄>叶片>新梢。这体现了霞多丽幼苗根茎对镉的强截留作用。镉在霞多丽幼苗根系和叶片中的亚细胞分布规律为细胞壁>可溶性部分>细胞器。细胞壁中积累50%以上的镉,可能是霞多丽幼苗对镉耐性机制之一。⑤在霞多丽幼苗根系中,镉主要是以氯化钠提取态存在。其次为乙酸提取态,再次为盐酸提取态、乙醇提取态,去离子水提取态含量最少。随着处理浓度的增加,各提取态含量变化不一,其中氯化钠提取态和乙酸提取态呈现上升趋势。⑥氯化镉胁迫下,霞多丽幼苗根系中硝态氮和氨态氮含量显著降低,叶片中两种形态氮含量的升高,可能是因为镉降低幼苗根系活力和硝酸还原酶活性,降低霞多丽幼苗根系对硝态氮和铵态氮的吸收,干扰氮代谢,阻止氮同化作用引起,造成叶片中大量铵态氮的积累,从而引发铵中毒。⑦添加外源钙可以明显抑制镉的吸收和运输,提高根系中氯化钠提取态含量,促进根系活力和保护酶表达,增加可溶性蛋白含量,降低MDA含量,起到了明显的缓解毒害效应,其中添加5mmol/L CaCl2时效果更佳。