随着社会的发展,重金属污染日益严重,其中比较常见的就是镉污染。环境中的镉随着食物链最终会进入人体,对人体产生严重的毒害。中药是中国几千年历史文明留下来的灿烂遗产,由于品质得不到保障一直被全世界所诟病,其中比较普遍的问题就是重金属含量超标。甜瓜作为经济作物,其果实作为食品深受人们喜爱,果实上的瓜蒂具有药用价值。本文通过对不同浓度镉处理甜瓜植物,以及相同浓度下不同甜瓜品种对镉的响应,系统地研究了解镉对甜瓜生长生理和果实品质的影响。通过对瓜蒂提取物进行含量测定和活性分析探究镉对甜瓜植物药用部位瓜蒂中有效成分含量的影响。1.甜瓜的生长和生理数据说明镉会抑制甜瓜植物的生长,降低叶绿素含量,但是这种抑制作用随着甜瓜植物的生长会变得不显著。镉还会诱导产生氧化胁迫,在镉浓度增大之后,会对植物造成氧化损伤。镉对甜瓜果实大小和糖含量的影响不明显,但是高浓度的镉显著降低了甜瓜果实的产量。镉抑制了甜瓜植物吸收土壤中的氮和磷,但是促进了对钾的吸收。2.不同品种的甜瓜植物对镉胁迫的响应有所不同,植物各部位镉含量也有差异。本研究7个品种的甜瓜植物中低镉积累品种为P7即2020CTB019品种,尽管P7植物各部位镉含量最低,但是甜瓜果实的大小和品质并不是最优,在筛选甜瓜品种应用于实际生产时应综合考虑。对于镉高积累的甜瓜品种可进一步探究其在镉污染修复中的作用。3.研究发现低浓度的镉增加了甜瓜蒂的抗肿瘤活性,且对正常细胞和Hela细胞具有一定的选择性,高浓度的镉则会对甜瓜蒂的抗肿瘤活性产生抑制。低浓度的镉降低了甜瓜蒂中的黄酮含量,而高浓度的镉对甜瓜蒂多酚、黄酮、皂苷和多糖的合成具有一定的促进作用。4.基因表达的结果表明镉显著影响了甜瓜植物基因的表达,其中与抗氧化作用相关的基因上调,如花青素,谷胱甘肽和黄酮类物质的合成,与光合作用相关的基因被下调,MAPK和植物激素信号转导途径相关的基因表达被上调。综上所述,不同品种的甜瓜植物对镉胁迫的响应不同,镉抑制了甜瓜植物的生长,低浓度的镉能够增加甜瓜蒂的抗肿瘤活性;高浓度的镉会对甜瓜植物的抗氧化系统产生严重的损伤,降低甜瓜果实的产量并且抑制瓜蒂的抗肿瘤活性。镉促进了瓜蒂中多酚、黄酮、皂苷和多糖的合成。镉对甜瓜植物基因表达的影响是产生上述变化的根本原因。