土壤是人类赖以生存的重要自然资源,随着全球现代化的迅速发展,各种污染物源源不断的进入土壤,其中重金属镉（Cd）由于迁移性强、难降解、毒性高等特点备受关注。重金属Cd污染主要来源于农业化肥和农药的滥用等。Cd污染不仅会抑制植物生长,更重要的是Cd会通过食物链进入人体,严重损害人类身体健康。植物萃取修复技术被广泛应用于治理Cd污染土壤,但目前发现的Cd超积累植物普遍植株矮小且生长缓慢,极大地制约了修复效率。若利用甜高粱这种高生物量作物进行植物萃取修复Cd污染土壤,可极大的提高修复效率。另外,氮素紧密关联着植物对Cd的吸收及积累,但氮素是否可以进一步促进甜高粱积累Cd,提高植物修复效率仍不清楚。因此,本文研究了氮素对甜高粱吸收及积累Cd的作用机制,主要结果如下:1.在甜高粱中,与铵态氮相比,施加硝态氮后显著增加了植物鲜重和Cd浓度,表明硝态氮更有利于甜高粱的生长和Cd的积累。在对抗氧化酶系统的研究中发现,Cd胁迫下施加硝态氮处理的抗氧化能力高于铵态氮处理。2.在研究甜高粱在Cd胁迫下硫代谢的作用中发现,氮代谢与硫代谢之间存在密切关系;当施加硝态氮后,显著增加了氮代谢途径中硝酸还原酶活性,但却没有使得谷氨酰胺-谷氨酸循环在受到镉胁迫抑制后重新发挥作用。在硫代谢过程中,施加硝态氮后硫同化的第一步ATP硫化酶活性并没有明显改变,说明施加硝态氮并没有增强甜高粱硫酸盐的代谢;但却使得合成半胱氨酸的关键酶O-乙酰丝氨酸硫水解酶的活性显著增加,促使合成更多的谷胱甘肽。说明在硝态氮对Cd胁迫甜高粱Cd积累的研究中,硝态氮既增加了甜高粱积累Cd的能力,又通过促进氮硫代谢途径合成谷胱甘肽,进一步合成植物螯合肽,通过PCs-Cd复合体的形式将Cd储存在液泡中从而起到了对Cd的解毒作用。3.适宜的硝态氮浓度促进了甜高粱地上部干重和Cd浓度,从而显著增加了Cd积累量,但硝态氮没有改变Cd从根部向地上部的转移能力,所以硝态氮很可能促进了甜高粱根系吸收Cd的能力。进一步研究与Cd吸收和转运密切相关的基因发现,Sb Nramp1,Sb Nramp5,Sb HMA3的表达水平与Cd吸收没有相关关系,但是硝酸盐转运体基因Sb NRT1.1B的表达与地上部分Cd浓度的变化一致,表明Sb NRT1.1B可能是硝态氮促进甜高粱吸收及积累Cd的关键基因。