重金属污染的防治是一项世界性的难题并日益引发公众的关注。由于重金属可通过食物链迁移,因而对人类的健康存在极大的威胁。植物修复技术作为一种绿色、经济的原位治理修复技术已被广泛研究与探讨,其核心在于利用一系列的超累积植物去除土壤中的污染物,从而达到修复受污染土壤环境的目的。本研究以大生物量的经济作物博落回为研究对象,通过60天的土壤盆栽实验,深入研究了在不同镉浓度胁迫下,博落回对镉的积累特性、耐性特征以及博落回对镉的抗氧化响应。研究结果表明,博落回对镉具有较好的积累特性。当土壤中镉浓度达到60 mg/kg时,地上部分镉最大富集浓度达到了91.93 mg/kg,接近超累积植物地上部分镉富集镉浓度100 mg/kg的标准,且博落回地上部分对镉的提取总量达216μg,说明博落回在镉污染土壤的修复方面具有较大的发展潜力。镉在博落回各器官内的富集浓度为根>茎>叶,随着土壤中镉浓度的升高,植物各器官内镉富集浓度也升高。高浓度的镉对博落回的生长表现出一定的抑制,生物量(DW)比对照组下降了12.6%,株高与对照组相比下降了15.8%。各组植株均没有出现明显的镉中毒症状,叶片无萎黄蜷曲的现象。通过博落回耐性指数的测定,地上部分干重在受到镉胁迫时比较敏感,耐性指数下降最为明显。而相比之下,根系对于镉胁迫表现出更强的稳定性。叶绿素含量是与植物生长密切相关的一个指标,研究表明,镉胁迫对博落回的叶绿素含量造成不同程度的降低,与对照组相比低浓度镉胁迫对于植物叶绿素含量抑制不明显,在Cd10处理条件下植物叶绿素含量还出现了小幅度增长。高浓度镉胁迫下植物叶绿素含量下降了46.7%,说明高浓度镉对叶绿体造成了较为严重的破坏。植物叶片内可溶性蛋白含量以及相对含水率在镉胁迫下保持相对稳定,没有出现大幅度的下降,说明植物细胞内环境在镉胁迫下保持在稳态,博落回对外界镉胁迫有着相对较好对的耐性。植物的抗氧化系统在镉胁迫下响应良好,叶片内作为自由基清除第一道防线的超氧化物歧化酶(SOD)活性水平始终保持稳定,在高浓度镉处理下近下降4.9%。结合自由基含量的测定结果,超氧自由基与过氧化氢含量没有出现大幅度增加,说明镉诱导下产生的活性氧自由基并没有在细胞内大规模爆发。过氧化氢酶(C AT)、过氧化物酶(PO D)以及抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性水平在镉胁迫下出现了不同变化,下降最为明显的是CAT活性水平,在高浓度镉胁迫下与对照组相比下降69.9%,这可能说明在清除体内过量H2O2的过程中C AT发挥主要作用。PO D活性水平总体而言均高于对照组,呈现出先升高后降低的趋势,体现出对细胞的保护效应。APX作为叶绿体中清除H2O2的关键酶其活性水平也出现了一定幅度的下降,这可能与镉对叶绿体结构的破坏有关。此外,作为一种生物量大同时兼具经济价值的不可食用作物,博落回在植物修复上拥有一定的优势,可作为可持续植物修复模式的新的备选植物,本研究为博落回的实地修复提供一定的理论依据,具有一定的可行性与参考价值。