农田镉（Cd）污染是全球面临的一个重要环境问题,Cd不仅会对植株的生长发育造成影响,还会经食物链传递给人类,最终通过富集作用在人体中引起中毒。与此同时,环境中过多的Cd也会对植物的生长和发育造成毒害作用。油菜作为一种修复型作物,不仅具有观赏价值,同时因为其具有较大的生物量和较强的重金属吸收能力,因此在土壤重金属Cd修复方面也发挥着极大的作用。本研究通过,对122个甘蓝型油菜品种进行5μM Cd Cl2处理,根据地上部Cd积累量和叶片黄化程度,筛选到地上部Cd积累量高且Cd耐受型油菜品种BN064和地上部Cd积累量低且Cd敏感型型油菜品种BN067。接着以这两个品种为研究材料,研究5μM Cd Cl2胁迫下高Cd积累油菜更耐受Cd的生理和分子机制,旨在为油菜修复土壤重金属污染提供理论性依据和指导。本研究的主要结果如下:1.在Cd胁迫下,高Cd积累品种BN064的地上部生物量及Cd积累量显著高于低Cd积累品种BN067;叶片SPAD值也高于BN067。通过扫描电镜观察发现,耐受品种BN064在Cd处理下,叶片气孔的数量和开度降低的幅度及叶绿体的类囊体结构破坏程度都要小于BN067敏感品种;且BN064地上部中MDA、H2O2、OFR含量上升的幅度低于BN067敏感品种,而CAT、POD酶活上升幅度高于后者,综上所述,Cd耐受品种BN064能够更强烈激活相应的抗氧化酶系统来减轻ROS对细胞的氧化损伤。2.Cd胁迫下,BN064耐受品种地上部中各亚细胞组分Cd分配比例、Cd含量及Cd积累量都要高于BN067敏感品种,且果胶、半纤维素中的Cd含量及Cd积累量都显著高于后者。同时,转录组数据显示,BN064耐受品种中促进果胶、纤维素降解的β-半乳糖苷酶、多聚半乳糖醛酸酶、β-1,3葡聚糖酶、β-木糖苷酶相关表达基因下调幅度显著于高于BN067,综上所述,耐受品种BN064能将更多的Cd固定在细胞壁上,提高油菜地上部Cd毒耐受能力。3.BN064耐受品种地上部在Cd胁迫下的半胱氨酸、谷氨酸、还原型谷胱甘肽及总巯基含量都极显著高于BN067敏感品种;且半胱氨酸、谷氨酸合成酶,谷胱甘肽合成、转移酶以及植物螯合态相关表达差异基因的上调水平显著高于后者。以上结果表明,BN064液泡中的小分子螯合物能与更多的Cd结合形成络合物,液泡进一步被区隔,从而达到Cd解毒目的。综上表明,在Cd耐受基因型（BN064）中,细胞壁Cd离子浓度的提高与地上部叶片中液泡Cd的隔离有协同作用。虽然在Cd胁迫下,BN064在地上部积累了较多的Cd,但果胶和半纤维素的降解较弱,果胶脱甲基作用较强,这可能是Cd在细胞壁中所占比例较大的原因。原生质体中螯合物含量的增加可归因于Cd耐受基因型中Cd的液泡分隔作用增强,从而减轻了Cd对叶片表面形态、叶绿体结构和功能的毒性作用,最终表现为Cd耐受性。