水稻镉(Cd)污染一直是全世界关注的热点问题。控制水稻对Cd的吸收和转运,对保障稻米品质安全有着重要的意义。硫(S)是水稻生长的大量必需元素之一,既是Cd载体植物络合素(PCs)合成的核心元素,也是铁(Fe)载体尼克胺(Nicotianamine, NA)合成的起始元素。本文在建立水稻巯基物质定量测定方法的基础上,采用水培试验,设置不同的S处理浓度来调节水稻体内PCs和NA的含量,研究Fe、Cd及其络合物在水稻体内的含量和分布,分析Cd在水稻体内可能存在的络合形态。选用不含巯基(-SH)的TCEP作为还原剂,采用荧光染料mBBr对水稻样品中的巯基物质进行衍生化,使用反相超高速液相色谱(RP-UPLC)对衍生物进行分离,摸索并建立了良好的巯基物质分离条件。该方法可以高效测定水稻各部位的巯基物质含量。目标物质能在15min内通过线性梯度洗脱得到很好的分离,标准曲线的线性范围为1-20μg·mL-1,巯基的检测限为0.14 pmol·μL-1进样量(即0.10 μg·g-1 F.W.),平均回收率为91.55%。与缺S(S1)条件相比,供S(S2、S3和S4)条件下水稻地上部和根部的Cd含量分别下降低了23.7%和19.5%。供S显著提高了水稻体内Cys、GSH和PC24的含量,但各巯基物质在水稻体内的分布情况不同：水稻根部的巯基物质以PCs为主,其中PC3含量最大;茎和叶中的巯基物质以Cys和GSH为主。此外,经H202预处理后,Cd胁迫使水稻体内的巯基物质含量、膜质过氧化程度以及GST活性都有所提高,但水稻的生长并未受到抑制,说明巯基物质在水稻Cd解毒的机制上有着非常重要的作用。在Fe供应充足的条件下,正常S(S3)和较高(S4)处理都能显著提高水稻根部的Fe含量;缺S(S1)和较低(S2)处理下,水稻根部的NA含量显著高于其他处理组；而在供S(S2、S3和S4)条件下,水稻根部的NA含量显著低于叶片中NA的含量,这表明S的供应可以调节水稻体内NA的合成和分布。另外,供S可以降低水稻各部位TBARS含量,减少水稻受到的氧化胁迫,而缺S会使水稻叶片中TBARS含量显著提高,增加了水稻受到的氧化损伤。根据试验结果可以推测,充足的S供应能使水稻根部更好地吸收Fe,并增加Fe从根部向地上部的转运。S供应水平的提高可以缓解水稻受到的Cd胁迫,并提高水稻的生物量。在诱导根表铁膜后,Cd胁迫可以降低水稻对Fe的吸收,但对水稻根表铁膜Fe含量没有显著的影响,且Cd主要积累在水稻根部而并非积累在根表铁膜上,由此可见水稻缓解Cd毒害机制主要依靠根部自身,而不是根表铁膜。根据巯基物质、NA和Cd、Fe在水稻体内的含量和分布情况,可以推测Cd有可能与巯基物质、NA络合。