随着人们生活质量的提高以及对膳食营养的重视,蔬菜每年的消费量也在逐年增加。但是由于近些年来土壤重金属污染问题的日渐突出,及一些食品安全事件的相继报道,蔬菜安全生产问题也开始引起人们的高度重视。本研究从生产实践出发以筛选低镉(Cadmium,Cd)积累型叶用芥菜品种为目的,通过研究高、低镉积累型叶用芥菜品种对镉的吸收和转运生理机制,以揭示高、低积累型叶用芥菜品种对镉吸收和转运差异机理,从而为确保蔬菜安全生产提供重要的理论依据,为培育低镉积累型的叶用芥菜品种提供明确的研究方向。研究结果表明,筛选出的高、低镉积累型叶用芥菜品种地上部镉积累差异的主要原因来源于其根部对镉的吸收和积累差异,具体研究结果如下:1、不同镉积累型叶用芥菜品种的筛选通过统计分析并结合生产实践的要求筛选出了高、低镉积累型的叶用芥菜品种:低镉积累型品种2(扁哈大肉芥菜)和高镉积累型品种4(水东灯笼甜脆芥菜)。2、不同镉积累型叶用芥菜品种对镉的转运特征相关性分析发现这两种镉积累型叶用芥菜品种木质部镉积累速率与培养介质中镉浓度有显著相关性(p<0.05),但地上部镉积累量与木质部镉积累速率并不成线性关系,这表明了镉从根部向地上部运输及装载时会遇到一定的阻控作用。方差分析发现这两种镉积累型叶用芥菜品种木质部镉积累速率存在显著差异(p<0.05),但是对镉的转运系数并无显著差异(p>0.05),这很可能是由于二者地上部分对镉的装载速率差异弥补了木质部镉积累速率的差异从而造成了整个镉胁迫时间段内二者对镉的转运系数无显著差异,这也从侧面反映了镉从地下部向地上部转运的这个过程并不是造成这两种镉积累型叶用芥菜品种地上部镉积累差异的主要决定因素。3、不同镉积累型叶用芥菜品种根部镉的亚细胞积累特征通过研究镉在根部的亚细胞积累规律发现,在镉胁迫情况下低镉积累型叶用芥菜品种镉在根部亚细胞组分中的分配情况与高镉积累型叶用芥菜品种相比具有显著差异(p<0.05),且低镉积累型叶用芥菜品种在镉胁迫下,镉在其根部细胞壁组分的百分含量有所增加,镉在其根部可溶性组分的百分含量有所减少,推测低镉积累型叶用芥菜品种有可能通过根部细胞壁对镉的固定作用来减少镉向地上部的转运;通过比较低镉积累型叶用芥菜品种与高镉积累型叶用芥菜品种根部镉的各化学形态百分含量发现,低镉积累型叶用芥菜品种根部乙醇提取态、氯化钠提取态、醋酸提取态、盐酸提取态镉含量与高镉积累型叶用芥菜品种相比存在显著差异(p<0.05)。且在镉胁迫情况下低镉积累型叶用芥菜品种醋酸提取态、盐酸提取态镉的百分含量有所增加,推测低镉积累型叶用芥菜品种有可能通过在根部把镉转化成移动活性比较低的化学形态来减少镉向地上部的转运。4、镉胁迫下不同镉积累型叶用芥菜品种根系分泌物分泌特性通过研究不同镉积累型叶用芥菜品种根部对镉的富集情况及根系分泌物分泌特性发现,高镉积累型叶用芥菜品种根部对镉的富集能力要显著高于低镉积累型叶用芥菜品种(p<0.05),高镉积累型叶用芥菜品种根系分泌物中3-甲基-2-氧丁酸的百分含量要明显高于其它被检出的根系分泌物百分含量,而低镉积累型叶用芥菜品种只有在高浓度镉处理情况下才检测出3-甲基-2-氧丁酸,推测3-甲基-2-氧丁酸可能会对高积累型叶用芥菜从介质中吸收镉具有很大的促进作用。