本研究假设细胞自噬作用在植物对重金属的解毒过程中扮演了一种关键角色,利用氯化铵作为细胞自噬抑制剂,探究氯化铵胁迫下蜈蚣草在水培条件下体内As、Sb、Cd的赋存形态(利用两部连续提取法进行实验)变化与抗氧化系统酶活性的变化趋势。主要结论如下:(1)单一重金属胁迫浓度50mg/L时,蜈蚣草对As、Sb、Cd的富集能力较好,其地上部对As、Sb、Cd的富集浓度分别为575.0mg/kg、3058.6mg/kg、613.8mg/kg,蜈蚣草地下部对As、Sb、Cd的富集浓度分别为202.4mg/kg、5521.9mg/kg、1723.9mg/kg,对As、Sb、Cd的转移系数分别为2.8、0.6、0.4。(2)通过切片实验发现,蜈蚣草在“Sb+氯化铵”作用下,体内吞噬泡在液泡附近出现团聚现象,且部分在质壁附近聚集,同对照组的正常自噬现象差异明显,氯化铵对植物体的细胞自噬有同生物体类似的抑制作用。(3)对照组中,As在蜈蚣草体内以乙醇提取态与盐酸提取态为主,两者占比达到69%～87%,Sb以残渣态为主,占比达到47%～52%,Cd以盐酸提取态为主,占比达到94%～98%%,残渣态占比极低,仅为1%左右。(4)蜈蚣草体内As毒性以盐酸提取态作用较强,Sb毒性以残渣态毒性较强,Cd毒性以乙醇提取态毒性较强。在添加氯化铵导致细胞自噬受到抑制后,会促进As盐酸提取态、Sb残渣态与Cd乙醇提取态在蜈蚣草体内的转化,提升幅度分别达到75.42%、39.97%、2668.8%,细胞自噬作用对重金属形态的转化影响显著,这可能是通过细胞自噬降解受损细胞器、蛋白质等作用将其受重金属离子置换的部分降解重新利用造成的,这是蜈蚣草耐受多种重金属的原因之一。由于Cd形态受氯化铵影响显著,可以将Cd作为探究细胞自噬与重金属形态的表征因子。(5)酶活性在细胞自噬受到抑制后,As胁迫下叶片中四种酶活性及Sb胁迫下叶片中APX、CAT、SOD酶活性均在氯化铵添加后上升,蜈蚣草有多种抵抗活性氧自由基积累的机制,而在Cd胁迫下叶片中四种酶活性均在氯化铵添加后下降,说明蜈蚣草对As、Sb的耐性较Cd更强。