近年来,重金属污染土壤是环境领域关注的热点,而植物修复技术是业界广泛接受的绿色修复技术。本文以湿地挺水植物西伯利亚鸢尾为对象,利用转录组学测序手段研究其基因变化,解析其在铅诱导下的代谢途径,深入研究了铅诱导对光合作用、呼吸作用关键基因表达量的影响,尤其是对光合链和呼吸链电子传递的影响。本研究将铅诱导的西伯利亚鸢尾与对照样品进行转录组测序,获得44495628条原始序列,组装后获得299995条unigenes。利用BLAST程序将unigenes与NR,Swiss Prot,GO,COG与KEGG等数据库进行比对,结果共有158911条unigenes获得了功能注释,注释率为52.97%。对光合作用基因表达量分析发现,PSII、PSI、细胞色素b6f复合体合成过程响应明显,而F型ATP酶合成对铅诱导不敏感,差异表达的关键基因共有16条,包括12条敏感基因和4条稳定表达基因;铅诱导使放氧复合体(OEC)合成过程受到损害,泄露电子导致细胞内活性氧自由基(ROS)水平上升,电子作为信号激发自身抵御系统,psa A、pet F表达上调,降低ROS水平,促使合成新的PSII受损蛋白,OEC得到修复,保证光合作用顺利进行;对呼吸作用基因表达量分析发现,氧化磷酸化过程响应明显,有27条显著差异表达的基因,表达量均下调,主要影响NADH脱氢酶、细胞色素c还原酶、细胞色素c氧化酶中电子的传递,导致呼吸链电子传递过程受阻和质子泵出受到影响,产生电子泄露致使ROS水平上升;同时ATP合酶β结构被破坏,ATP合成能力降低,影响能量供应并导致氧化磷酸化过程的物质合成受阻。