水稻是世界上最重要的粮食作物之一,提供了全球一半以上人口的食物来源。砷污染是影响水稻安全生产的重要因子,其具有毒性大、移动性强、污染面积广等特点,严重制约了水稻安全生产。不同基因型水稻的遗传因素不同、砷耐性及亚细胞分布和赋存形态不同;不同基因型水稻材料其对砷的吸收积累特征和生理响应特征也有所差异,这为水稻砷低积累材料的筛选提供了条件和依据。因此本研究在对85份水稻材料进行砷低积累材料筛选的基础上,探究水稻砷积累特性,主要研究结果如下:（1）在水培试验中与对照(0 mg L^-1)相比,在2 mg L^-1和8 mg L^-1砷处理下,85份水稻材料生物量、总根长和株高均受到不同程度的抑制;地上部砷含量在2 mg L^-1砷处理下样本总量的81%分布在30 mg kg^-1-160 mg kg^-1范围,在8mg L^-1砷处理下样本总量的78%分布在45 mg kg^-1-120 mg kg^-1范围,地上部砷积累量在2 mg L^-1砷处理下主要分布在40μg plant^-1-160μg plant^-1,在8 mg L^-1砷处理下主要分布在80μg plant^-1-280μg plant^-1,说明材料间砷积累能力的极大差异和砷低积累趋势,有利于进行水稻砷高耐性材料的筛选。根据耐性指数差异进行聚类,得到华航35号、五山丰占、蒲江抗源-5-2、CHETUMALA-86、雅康2A和雅康3A等6种砷高耐性材料和雅恢2119、Wxj-74、Wxj-380、MR183-2、IR28153等5种砷低耐性材料。（2）在土培试验中与对照(0 mg L^-1)相比,30 mg kg^-1、90 mg kg^-1砷处理下水稻生物量受到不同程度的抑制;水稻砷含量和砷积累量随浓度增加而增加,并在两种砷处理下差异显著。不同器官砷含量和积累量不同,在不同砷浓度处理下均表现为根>茎、叶>籽粒。两种耐性水稻材料不同器官砷积累量与砷处理浓度呈显著正相关,且均表现出根>茎、叶>籽粒,均表现为高耐性材料砷积累量显著低于低耐性材料。高耐性材料2A在30 mg kg^-1砷处理下根、茎、叶、籽粒砷积累量分别为低耐性材料2119的43.07%、57.07%、87.41%、42.77%,在90 mg kg^-1砷处理下根、茎、叶、籽粒砷积累量分别为低耐性材料2119的45.99%、49.58%、53.61%、27.78%。通过聚类筛选得到雅康2A、雅康3A 2种水稻砷低积累材料和雅恢2119 1种水稻砷高积累材料,可作为砷低积累育种的亲本材料。（3）砷低积累材料水稻雅康2A、雅康3A随砷处理浓度的增加光合色素含量逐渐降低,而砷高积累材料在90 mg kg^-1砷处理下显著上升。水稻的叶绿素荧光参数随着砷处理浓度的升高而降低,砷低积累材料具有更高的叶绿素荧光参数。水稻的净光合速率、气孔导度随着砷处理浓度的增加而减低,雅康2A、雅康3A的胞间二氧化碳浓度随着砷处理下显著降低。叶绿素前体与对照浓度比值随砷处理浓度增加而显著下降,高积累材料显著低于低积累材料。原叶绿素酸脂上游合成途径产物在砷处理下降低幅度大于原叶绿素酸脂下游合成途径产物,这说明As抑制原叶绿素酸脂上游合成途径产物的合成影响叶绿素的生物合成。（4）高砷处理下植物细胞壁降解,部分细胞叶绿体以脱离细胞单独存在,细胞核增大失去圆形结构,细胞质、细胞器、叶绿体中出现更多的金属聚集颗粒。叶绿体发生降解,失去纺锤形结构,内部出现较多空腔,基粒、内囊膜降解,排列不紧密,叶绿体内部出现较多金属颗粒。水稻砷低积累材料细胞间隙金属颗粒较砷高积累水稻多,说明了在高砷处理下砷低积累材料较高积累材料能更好地适应砷胁迫。通过能谱半定量分析发现砷主要集中于细胞器和细胞壁上,随着砷处理浓度的增加而先增加后降低,低积累材料细胞砷含量较高积累材料低。叶绿体砷含量较其余细胞器多,因此本研究对叶绿体进行细致分析。叶绿体砷含量随砷处理浓度增加呈先增加后降低的趋势,低积累材料叶绿体砷含量较高积累材料低。