铅是一种普遍存在且具有高毒性的重金属，能通过各种方式进入食物链并对人体产生伤害，而新型铅富集植物—香蒲(Typha orientalis Presl)的发现，为植物修复环境中Pb2+污染提供了新的材料，但目前植物对重金属抗性机理并不十分明确。因此，本文以香蒲为试验材料，采用室内水培方法，研究了不同浓度Pb2+胁迫对香蒲生长、生理指标的影响，并通过转录组测序筛选香蒲在Pb2+胁迫下根细胞中的差异表达基因。主要研究结果如下:　　(1)研究香蒲对不同浓度Pb2+胁迫的生理应答及亚细胞结构变化发现，随着Pb2+浓度的增加，Pb2+对香蒲幼苗的生长的抑制作用越显著，毒害症状也越明显。叶片中超氧阴离子(O2-)的产生速率提高，根组织中超氧阴离子(O2-)的产生速率却降低，但叶片和根细胞中的过氧化氢(H2O2)含量较对照均显著增加。叶片光合作用色素均呈先升后降趋势。各Pb2+处理组中叶片内丙二醛(MDA)含量较对照变化均不显著，根组织中MDA含量呈显著下降趋势。叶片中超氧化物歧化酶(SOD)活性呈先升后降，但始终高于对照，过氧化氢酶(CAT)和过氧化物(POD)活性呈先降后升趋势，但均低于对照组;根组织中SOD活性较对照呈降低趋势，CAT和POD活性呈先升后降趋势。电镜观察发现，Pb2+胁迫使叶片细胞中叶绿体类囊体膨胀、破损，被膜破裂;线粒体内腔空泡化、被膜破裂;细胞核核膜破损、核仁消失、染色质凝集等。以上结果表明:Pb2+胁迫导致香蒲生理代谢失衡，并对其亚细胞结构造成不可逆的损伤。　　(2)研究Pb2+在香蒲根组织中的亚细胞定位及对矿质元素吸收的影响发现，随着Pb2+浓度的增加，香蒲根内的Pb2+含量显著上升，富集系数为122-813，但迁移率均小于1。从铅在亚细胞组分中的分布看，各Pb2+处理组铅含量均显著高于对照组，在1.00 mmol·L-1 Pb2+处理组达到峰值5.55 mg·g-1 FW，各Pb2+处理组细胞器和可溶性部分Pb2+含量均呈逐渐上升趋势，各分配比例不均，分布规律为细胞壁＞细胞器＞可溶性部分。超微定位观察发现，在细胞壁周围分布大量的铅颗粒，细胞内膜及细胞基质中也存在铅颗粒。不同浓度Pb2+胁迫对根细胞中矿质元素含量的影响不同，其中促进了大量元素Mg和微量元素Fe、Cu、Zn的吸收，抑制了大量元素K、Ca的吸收。以上结果表明:香蒲根组织通过调节细胞的离子平衡，并将铅颗粒进行区域化分布等途径共同抵御Pb2+胁迫对香蒲造成的伤害。　　(3)研究Pb2+胁迫下香蒲根细胞中的差异表达基因发现，通过对不同Pb2+浓度和时间处理的香蒲根进行转录组测序，得到大量差异表达基因，并通过对差异基因序列进行GO注释和KEGG注释，分别得到各自Unigene的相应功能及代谢途径，其中GO注释中富集DEGs较多的是代谢过程、单有机体过程、细胞学过程、细胞分区、细胞器、催化活性和结合;KEGG注释后富集DEGs较多为苯丙氨酸代谢、苯丙素生物合成、淀粉和蔗糖代谢。以上结果表明:差异表达基因主要涉及加固细胞壁结构物质合成的相关基因和抗氧化代谢中的一些关键酶基因。