镉,是一种具有强烈生物毒性的重金属。它在自然界中分布广泛,主要以硫镉矿的形式而存在。而近十几年来,由于我国城市化进程的加快,以及工农业的迅猛发展,致使我国较大范围内农田受到了不同程度的镉污染,严重影响了我国的粮食安全和人民的身体健康。边缘细胞是产生在根冠分生组织并游离在根尖周围的特殊细胞群。研究发现边缘细胞在植物受到重金属胁迫时具有一定的保护和防御作用。而目前关于水稻边缘细胞与镉关系研究尚未见报道。因此,本研究选取2种对镉吸附能力不同的水稻育种材料,采用雾培研究了不同时间,不同镉处理下两种水稻材料根边缘细胞,以及边缘细胞对根系POD、MDA、根系氧化力、根系形态,以及镉在不同部位细胞壁上的含量变化。主要研究结果如下：(1)低浓度镉处理(0.5mg/L)对水稻材料的根边缘细胞的数目、根冠果胶甲酯酶均有促进作用。两种水稻材料的根边缘细胞数目和存活率随着镉溶液浓度的增加均受到了抑制,当镉溶液浓度达到3mg/L的时候,对水稻边缘细胞的毒害最大。(2)镉溶液浓度为1mg/L时,对耐镉水稻材料绵恢725的边缘细胞数目和根冠果胶甲酯酶仍有一定的促进作用,而敏感材料明恢63则受到了明显抑制。同一处理浓度下,从两个水稻材料各个处理时间的比较表明,明恢63各处理浓度之间的差异总的来说较绵恢725大,表明其对镉的敏感性高于绵恢725。(3)在镉胁迫下,去除边缘细胞后的水稻根尖POD活性均低于未去除根尖边缘细胞的处理。当镉浓度达到3mg/L时,敏感型材料明恢63根尖POD活性所受到的抑制率要远大于耐性材料绵恢725。而MDA的含量,在同一处理时间下,随着镉溶液浓度的增加而上升,且去除根尖边缘细胞后的MDA含量均高于未去除边缘细胞的处理,说明边缘细胞对水稻根系上抗氧化系统具有一定的防御作用。(4)低镉(0.5mg/L)处理对两种水稻材料的根系氧化力都有促进作用,而高浓度的镉对水稻根系氧化力有明显的抑制作用。且去除边缘细胞后根系氧化力普遍低于未去除根尖边缘细胞的处理。高浓度的镉对根的生长具有强烈的抑制作用,未去除根除边缘细胞的处理中,其相对伸长率低于65%,去除根尖边缘细胞的处理中,其相对伸长率均低于60%。高浓度的镉对水稻根的平均直径也有较大的影响,未去除根尖边缘细胞的水稻根平均直径普遍长于去除根尖边缘细胞的水稻根。表明边缘细胞还对水稻根的氧化力以及根系形态有一定的保护作用。(5)总体来看,10-20mm根段细胞壁上的镉含量>0-10mm根段细胞壁上的镉含量>芽细胞壁上的镉含量。随着镉处理浓度的加大和处理时间的延长,去除边缘细胞后,在0-10mm根段上细胞壁中的镉含量显著增加,而在10-20mm根段和芽上细胞壁中镉含量略有增加。