作为一类重要的环境污染物,重金属在含量过高时会对植物产生显著的毒害作用。重金属不但能够使植物体内的蛋白质发生变性,破坏膜系统的选择通透性,从而妨碍植物的正常代谢活动,而且会导致植物体内活性氧的过量积累,引起生物大分子的氧化损伤甚至细胞死亡。而植物在长期进化中已经获得了有效清除活性氧的复杂系统,从而对重金属胁迫产生有效应答。此系统大致可分为酶促和非酶促系统两大类,其中酶促活性氧清除系统包括超氧化物歧化酶（SOD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、过氧化氢酶（CAT）以及谷胱甘肽还原酶（GR）等抗氧化酶,而非酶促系统包括抗坏血酸和谷胱甘肽等抗氧化剂。近年来,重金属对植物的胁迫危害以及植物对重金属的有效应答已经成为研究热点之一。本文以模式植物拟南芥作为实验材料,通过植物形态学和生化分析手段分析统计了植物在多种重金属胁迫下的生长指标及代谢反应变化。一方面对不同重金属处理后植物体内包括过氧化氢（H₂O₂）以及丙二醛（MDA）在内的活性氧的积累以及包括谷胱甘肽（GSH）、超氧化物歧化酶（SOD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）在内的抗氧化酶活性进行了测定。同时,通过实时定量PCR技术,对活性氧清除系统中相关基因的表达量进行了分析,从而在基因转录层面探索了重金属胁迫下植物的保护机制。总之,本文利用多种分析手段研究了重金属对植物生长代谢的影响,结果表明不同重金属在拟南芥的营养生长和生殖生长两个阶段均具有差异性影响,并且在活性氧物质清除方面诱导产生不同的代谢变化和基因表达差异。