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本文以课题组前期在雅安汉源县普陀山铅锌矿区所发现的苔草属一疑似新种普陀山苔草(Carex putuoshan sp.)为研究对象,通过人工砂培控制性试验,在铅、锌单一及复合处理下,从铅锌亚细胞分布、抗氧化系统响应、螯合作用三个方面对普陀山苔草耐受重金属机制进行了研究；利用同源克隆的方法克隆了普陀山苔草两个重金属耐性基因,金属硫蛋白Ⅱ型基因(CpMT2)和Y-谷氨酰半胱氨酸合成酶基因(CpGCS)的保守片段；利用实时荧光定量PCR技术分析了普陀山苔草在铅锌胁迫下CpMT2和CpGCS的表达量。为植物在复合重金属土壤污染耐性机制研究提供参考,为生物工程治理修复重金属土壤污染提供理论依据。主要研究结果如下：(1)在不同浓度铅锌胁迫条件下,普陀山苔草根亚细胞组分中铅锌含量均大于叶片亚细胞组分中铅锌含量。普陀山苔草叶片和根各亚细胞组分中铅含量分布均呈现出,细胞壁组分(F1)>可溶性组分(F3)>细胞膜及细胞器组分(F2),而锌含量分布均呈现出,可溶性组分(F3)>细胞壁组分(F1)>细胞膜及细胞器组分(F2)。铅锌复合处理下,铅浓度越高,普陀山苔草亚细胞叶片各组分铅含量随着铅浓度的升高而升高,细胞壁组分(F1)中的锌含量随着铅浓度的升高而升高,可溶性组分(F3)中的锌含量却随着铅浓度的升高而降低。不同重金属离子通过不同的方式积累在不同的亚细胞组分中,且铅可能在一定程度上能抑制锌进入普陀山苔草细胞内,降低锌对细胞的毒害作用。(2)在不同浓度铅锌胁迫条件下,普陀山苔草叶片的超氧化物歧化酶(SOD)活性均高于过氧化氢酶(CAT)活性,且SOD活性下降时,CAT活性增加。说明由于SOD与CAT不同活性氧的清除功能,在普陀山苔草抗氧化过程中所起到的不同的作用。谷胱甘肽还原酶(GR)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均随着处理浓度的升高呈现先升高后降低的趋势,但GR活性变化差异显著高于APX活性变化,说明这两种酶均具有低促高抑的特性,但GR在普陀山苔草抗氧化作用中与APX相比,更为活跃。抗坏血酸(AsA)与还原性谷胱甘肽(GSH)相同,都是在低浓度的铅锌胁迫下诱导合成,又在高浓度铅锌胁迫下大量消耗,但GSH含量的变化差异高于AsA含量变化差异。说明GSH在普陀山苔草抗氧化过程中发挥着更重要的作用。(3)通过同源克隆的方法,以龙葵SorMT2基因的简并引物进行PCR扩增,获得了普陀山苔草CpMT2基因的保守片段,长度为237bp。NCBI上BLAST比对发现获得的片段氨基酸序列与大部分植物同一性都在70%以上；利用CODEHOP软件,以四条GCS氨基酸序列(GenBank中登录号分别为：ACK38262.1、CAD48599.3、CAC83005.1、CAC83005.1)设计12对简并引物,通过PCR筛选出一对最优引物,获得了普陀山苔草CpGCS的保守片段,长度为438bp。NCBI上BLAST比对发现获得的片段氨基酸序列与大部分植物同一性都在90%以上。(4)通过实时荧光定量PCR技术,建立CpMT2基因的荧光定量体系,测定在不同浓度铅锌胁迫下CpMT2基因的表达量。通过对CpMT2表达量分析发现：在铅浓度为600mg/L时,CpMT2表达量达到最高,为对照组的3.49倍；在锌浓度为250mg/L时,CpMT2表达量达到最低,为对照组的0.15倍。与Pb600mg/L相比,Pb600mg/L、 Zn250mg/L复合处理下CpMT2表达量下降了22.3倍。铅能显著的促进CpMT2的表达；低浓度的锌会促进CpMT2的表达,但高浓度的锌却会极显著抑制CpMT2的表达。(5)通过实时荧光定量PCR技术,建立CpGCS的荧光定量体系,测定在不同浓度铅锌胁迫下CpGCS的表达量。通过对CpGCS表达量分析发现：在处理浓度为600mg/L时,CpGCS表达量达到最大值,为对照组的29.5倍。在锌浓度为250mg/L时,CpGCS表达量达到最低,为对照组的0.23倍；与锌浓度250mg/L相比,Pb600mg/L、Zn250mg/L处理下CpGCS的表达量升高了6.53倍。铅锌单一胁迫下,CpGCS表达量随着浓度的升高呈先升高后降低的趋势,而在复合胁迫下,与单一锌胁迫相比,铅的加入提高了CpGCS表达。