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长期持续污染条件下植物对环境的适应能力、响应机制及生态代价是当前污染生态学研究的热点。本研究选用持续经历不同重金属浓度污染(CK、Cd10mg/kg、Cd60mg/kg、Cd20mg/kg+Pb60mg/kg)后的第 15 代蚕豆(品种编号:K0502)为实验材料,用溶液培养法设置3组(10mg/L、25mg/L、50mg/L)CdCl2胁迫水平,从形态数量性状、生理生化指标和蛋白质组三方面比较蚕豆幼苗在发育初期的差异,探究不同污染经历的种质响应镉胁迫的机制。研究结论如下:(1)整体来看,在没有胁迫的培养条件下,无污染经历的植株(CK)长势优于有污染经历的植株;经过镉持续污染的蚕豆在面对新的镉胁迫时表现出比正常植株(CK)更强的生长活力,且单一污染经历(Cd 10、Cd 60)的长势优于复合污染经历组(Com)。(2)与有过污染经历的植株相比,正常植株(CK)主要通过调动抗氧化系统来抵抗外来重金属的胁迫,其中,在25mg/L的胁迫条件下,CK组的CAT活力高达(142.61±19.93)U/g,显著高于有污染经历的植株;在蛋白质组的层次上与有污染经历组之间也有多个氧化还原酶存在差异表达。(3)单一镉污染经历的植株(Cd 10、Cd 60)可以高效地固定能量,灵活调整SOD活力、保持较高的CAT活力,积累较多的GSH和PRO,同时保持较好的生长活力,表现出对镉胁迫的良好适应能力。但Cd 10组在面对培养液中较高的重金属浓度时,SOD活性、根系活力和PRO含量等指标表现出了极大的组内变异。(4)复合污染经历组(Com)的植株在新的镉胁迫条件下,生长活力优于正常植株(CK),但活力及抗氧化系统不及单一污染经历的植株(Cd 10、Cd 60)。同时,复合污染经历组倾向于采用提高GSH、PRO、谷胱甘肽等次级代谢产物来对环境中的镉胁迫产生响应。本研究模拟新的胁迫条件,对比了不同镉污染经历的植株响应镉胁迫的生理差异及蛋白质表达差异,重点分析了在能量代谢和次生代谢过程中表达量有显著差异的备选功能蛋白质,为解释蚕豆响应镉胁迫的机理做了一定的补充,同时也为探究持续重金属污染条件下种群的微进化提供了新的线索。