镉是土壤重金属污染中的首要危害物。它稳定积累在土壤中，极易被植物吸收，并进一步通过食物链对人体产生危害。如何减少镉污染已成为刻不容缓的课题。钙是植物所需的矿质元素之一，在植物的生长代谢过程中发挥着重要作用，并参与了许多细胞代谢过程。目前有研究表明钙对镉毒害有缓解效应，但多集中于植物生理方面的探索，如钙可改善光合作用与呼吸作用，增加抗氧化酶活力和降低膜脂过氧化程度，减轻矿质元素失衡，维持细胞结构和功能的稳定性等等;而这些研究也因植物种类，处理时间与浓度而结论各异。本研究以模式植物拟南芥作为实验材料，探究钙对拟南芥镉毒害的缓解效应以及钙在镉的吸收、地上部的转运和叶片分布中所发挥的特定的作用，以期为探索镉、钙元素之间的相互作用机制奠定理论基础。　　研究结果表明，外源添加5mM CaCl2可缓解50μM CdCl2处理所造成的毒害，表现为植株生长抑制得到缓解，生物量提高;根系生长接近正常，并有许多新生的较长侧根。　　在拟南芥根部镉的吸收过程中，结合植株各组分中镉含量的测定结果来看，在Cd+Ca处理组，外源添加的钙减少了镉的吸收总量，尤其是根中细胞壁的镉含量;而钙含量的测定结果表明，无论添加钙与否，根中的总钙含量及细胞壁上的钙含量变化都不大。镉的共质体吸收途径的检测结果和镉吸收相关基因(ZIP2和ZIP4)的表达量分析表明，外源钙使镉吸收相关基因的表达量下调，也减弱了镉的共质体吸收途径。而结合根部结构的变化，Cd+Ca处理组中根尖没有木质素沉积，根部细胞质膜保持较为完整;由此推断外源钙使得植物吸收的镉总量减少，主要是通过减少镉的物理吸附以及改变镉的吸收途径，而非两者相互竞争吸收位点。　　在镉的地上部转运过程中，镉的含量测定及转运系数计算结果表明有更多的镉被转运到地上部。而进一步的基因表达量分析也发现镉的木质部装载相关基因（HMA2和HMA4）的表达量上调了。此外，在Cd+Ca处理组，地上部植株中的钙含量有着显著性的增加，而钙转运基因(PCR1)的表达量的上调也证实了此结果。这些都暗示着钙在地上部发挥着某种特定的解毒作用。　　叶片中镉的双硫腙染色定位结果表明，钙首先是通过避免镉进入到保卫细胞中，以此保护叶片气孔，并在一定程度上缓解了光合作用所受到的抑制情况，而叶片气孔导度和蒸腾速率的检测结果也可佐证这一点。随后，镉更多地积聚在叶片毛状体周围，并随着处理时间的延长，进一步外排。以此我们推断，钙促进了镉的地上部转运，并改变了它在叶片中的分布情况，形成了类似于超富集植物的重金属抵御机制。