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我国土壤镉(Cd)污染日趋严重，农产品安全受到严重威胁。筛选Cd低积累作物品种被认为是应对土壤Cd污染和农产品安全问题最为合理和有效的途径之一。目前大多数Cd低积累作物筛选研究是通过生长条件可控的盆栽试验或者水培试验来完成，致使人们对这些作物品种能否适合于实际的田间种植提出质疑。此外有机酸在植物Cd累积和内部解毒作用的研究仅限于超积累植物或苗期作物，目前还没有对Cd低积累收获期作物的研究。针对这一问题，本文采用大田试验，从21个秋白菜品种中筛选出Cd低积累品种，并研究其耐Cd性特征;通过小区梯度试验，验证Cd低积累秋白菜品种筛选的可靠性、评价有机酸在其Cd积累和Cd耐性中的作用，并利用FTIR-ATR法在分子水平上研究Cd低积累秋白菜根部对Cd毒害的适应性。本研究结果为Cd污染农田秋白菜的安全生产和土地合理利用提供了重要的科学依据。主要研究工作及结论如下: 1)基于大田试验的Cd低积累秋白菜品种筛选研究:在低Cd(0.66mg kg-1)农田土壤胁迫65天后，21个秋白菜品种地上部Cd累积存在显著的差异(p＜0.05)，Cd含量范围为0.18-0.91mg kg-1。半数以上的秋白菜(12/21)生物量增加，说明秋白菜对低Cd毒害具有很强的耐性。根据Cd低积累植物的筛选标准，7种秋白菜因其地上部Cd含量低于3.33mg kg-1，富集系数(EFs)和转运系数(TFs)均小于1.0并且具有较强的Cd耐性，被筛选为Cd低积累秋白菜，其中北京新3号和秋香分别被选为典型的Cd低积累品种和典型的非Cd低积累品种。 2)基于大田试验的Cd低积累秋白菜品种对Cd毒害的耐性特征研究（以典型的非Cd低积累秋白菜品种秋香作对照）:在低Cd胁迫下，7个Cd低积累秋白菜品种地上部草酸、谷氨酸和色氨酸的含量增加，说明草酸、谷氨酸和色氨酸与Cd耐性有关;8个秋白菜品种地上部半胱氨酸含量和氨基酸总含量均降低，其中以北京新3号下降最少，与对照差异不显著，表明其具有较强的Cd耐性;Cd低积累秋白菜品种维生素C的合成能力高于非Cd低积累秋白菜品种;Cd低积累秋白菜品种地上部可溶性蛋白含量总体呈增加趋势，而可溶性糖的合成受阻且非Cd低积累秋白菜品种受Cd抑制的程度显著大于Cd低积累秋白菜品种。 3)基于小区梯度试验的镉低积累秋白菜品种Cd累积和Cd耐性与有机酸关系研究:将典型的Cd低积累秋白菜北京新3号和典型的非Cd低积累秋白菜秋香（作对照）种植在4个不同Cd污染程度的土壤上，80天后对其收获。北京新3号耐Cd性很强，可安全种植在中Cd污染的土壤上(≤3.39mg kg-1)，而秋香对低Cd污染的土壤(≤1.31mg kg-1)耐性依然很差。随Cd处理浓度增加，两个典型秋白菜品种地上部和根部的Cd累积和柠檬酸含量增加，且北京新3号根部的草酸含量显著增加;北京新3号根部的草酸和柠檬酸浓度与Cd积累均呈显著正相关。Cd胁迫诱导的北京新3号根部草酸和柠檬酸的高积累，使北京新3号多数Cd积累在根部而少量Cd积累在地上部，从而使其对Cd胁迫表现为内部耐受性。 4)基于小区梯度试验的镉低积累秋白菜品种根部对Cd毒害适应性的FTIR研究:随Cd处理浓度增加，北京新3号根部发生膜脂过氧化，但高镉胁迫下其膜脂过氧化程度降低;北京新3号根部通过蛋白质酰胺Ⅰ区的C=O以及酪氨酸C-N基团与Cd形成Cd-蛋白质络合物，以及通过增加蛋白质结构的稳定性和合成大量的氨基酸、有机酸和碳水化合物并通过分子中的N-H、O-H、C-O及COO-基团与Cd形成络合物来抵御Cd毒害。另外，高Cd胁迫可能诱导北京新3号根部植物螯合素(PCs)的合成进而形成Cd-S复合物来减轻Cd毒害。