重金属镉(Cd)是植物生长有毒元素,镉也以其移动性大、毒性高成为倍受关注的元素之一。对污染土壤进行原位修复可以利用超富集植物来完成,这也是环境生物技术领域中的研究热点。叶用红菾菜则是一种重金属镉超富集植物,本研究以叶用红菾菜为实验材料进行水培,利用同源克隆技术克隆叶用红菾菜体内重金属转运蛋白基因片段;对叶用红菾菜样品进行镉胁迫处理,分析其基因表达变化趋势。通过上述研究方法及实验手段,可以明确叶用红菾菜重金属代谢相关基因响应镉胁迫表达,进而为提高超富集植物修复效能提供理论依据与技术资源。同源克隆结果:本研究提取了叶用红菾菜植物基因组总DNA与总RNA,通过比对同源序列设计出了简并引物,利用同源克隆技术克隆叶用红菾菜植物体内重金属转运蛋白的YS与CS基因片段,测序结果如下:(1)YS基因以DNA为模板进行克隆获得了440 bp的基因片段,该基因与天蓝遏蓝菜YSL3转运基因序列同源性为84%;YS基因以cDNA为模板进行克隆获得了239 bp的基因片段,该基因与天蓝遏蓝菜YSL3转运基因序列同源性为82%;(2)CS基因以DNA为模板进行克隆获得了316 bp的基因片段,该基因与甜菜CS基因序列同源性为78%;CS基因以cDNA为模板进行克隆获得了243 bp的基因片段,该基因与甜菜CS基因序列同源性为78%。基因表达量分析结果:对叶用红菾菜样品分别进行浓度为50?M、100?M以及200?M的镉胁迫处理后,提取其植物组织基因组总RNA,利用Primer Express软件设计出YS基因与内参基因β-actin的引物和Taqman探针,优化反应体系并制备标准曲线,分析其基因表达量得知:经过镉胁迫处理后的叶用红菾菜YS基因的表达量与未经处理的样品基因表达量相比有明显的上调;镉处理浓度越大,YS基因表达量上调幅度越大,镉处理浓度与YS基因表达量呈正相关。