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农田土壤Cd污染可增加人体通过饮食摄入Cd的风险。培育水稻籽粒Cd低积累品种对于保障粮食安全具有重要意义。本研究以水稻Cd安全材料D62B为研究对象,普通材料Luhui17为对照,通过水培试验研究水稻Cd安全材料根系Cd的分布和生理响应机制,为水稻Cd安全品种的培育提供理论依据。主要研究结果如下:（1）随Cd处理浓度升高,两类水稻材料植株Cd积累增多,植株内53.00%-80.43%的Cd分布于地下部。D62B各部位Cd含量和转移系数显著低于Luhui17,地下部Cd分配比例显著高于Luhui17,其地下部Cd滞留作用较强,Cd向地上部转移较少。两类水稻材料地下部Cd主要分布于可溶部分和细胞壁,D62B细胞壁Cd分配比例为32.10%-36.87%,高于Luhui17。两类水稻材料根细胞壁Cd主要与果胶和半纤维素1结合,约占细胞壁总Cd的70.90%-83.23%。D62B根细胞壁果胶、半纤维素2Cd含量显著低于Luhui17,而半纤维素1 Cd含量是Luhui17的1.22-1.46倍,其半纤维素1Cd分配比例较高,Cd结合能力强于Luhui17。两类水稻材料根细胞壁果胶单位糖醛酸Cd结合量远高于半纤维素1和半纤维素2,是半纤维素1的3.13-8.96倍,是半纤维素2的8.44-13.05倍,果胶Cd结合能力较强。随Cd处理浓度升高,两类水稻材料根细胞壁果胶Cd分配比例升高,D62B根细胞壁果胶Cd分配比例增幅较大。D62B根细胞壁果胶糖醛酸含量是Luhui17的1.18-1.25倍,其细胞壁果胶Cd结合容量较大。（2）随吸附液Cd浓度升高和吸附时间延长,两类水稻材料根细胞壁组分Cd吸附量增大。两类水稻材料根细胞壁组分Cd的等温吸附特征符合改良Langmuir方程,细胞壁组分Cd的吸附类型为不均匀表面多分子层吸附。两类水稻材料根细胞壁组分Cd吸附量随时间延长先快速增加后趋于平稳,符合准二级动力学方程,细胞壁组分通过化学作用吸附Cd。随吸附时间延长,两类水稻材料根细胞壁组分Cd吸附速率降低,表面吸附是主要限速步骤。去果胶、半纤维素1导致细胞壁Cd吸附量降低,果胶和半纤维素1对细胞壁Cd吸附起正向贡献作用,果胶贡献率较大。D62B根细胞壁最大Cd吸附量大于Luhui17,是Luhui17的1.32倍。D62B根细胞壁果胶半乳糖醛酸羧基和多糖链羟基、蛋白质氨基、硫酸酯和磷酸盐参与Cd的吸附,其带负电荷的官能团相对数目多于Luhui17,Cd吸附能力较强。（3）Cd处理促进两类水稻材料根细胞壁果胶的合成和组分的改变。两类水稻材料根细胞壁果胶总糖含量和糖醛酸含量随Cd处理浓度升高而显著增加,高酯化果胶总糖含量增幅大于低酯化果胶,细胞壁中有较多新的果胶聚糖合成。D62B根细胞壁低酯化和高酯化果胶糖醛酸含量均显著高于Luhui17,分别是Luhui17的1.05-1.46倍和1.18-1.27倍,其果胶酯化度较高。Cd处理促进两类水稻材料根细胞壁果胶甲酯酶（PME）活性升高,有利于促进果胶去甲酯化。D62B根细胞壁果胶甲酯酶活性显著高于Luhui17,是Luhui17的1.37-1.95倍。此外,Cd诱导根内H2O2积累,可通过提高果胶甲酯酶活性和介导非酶途径降低果胶酯化度。D62B根内H2O2含量显著低于Luhui17,其细胞壁过氧化物酶（POD）活性较低,非酶调节途径对降低果胶酯化度的贡献较小。