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随着经济的发展,矿产资源的开发及农药、化肥的广泛使用,土壤重金属污染日趋严重,已成为备受全球关注的焦点问题。镉（Cadmium,Cd）、铅（Lead,Pb）作为我国农田污染最严重的两种重金属,具有固持时间长,移动性较差,难以被土壤自身分解的特点,若通过食物链进入人体,将对人体健康产生极大危害。而蔬菜是人们日常饮食中不可或缺的重要食物,据报道,70%以上人体内摄入的Cd来自于蔬菜。近年来蔬菜镉含量超标的新闻时有报道,蔬菜安全也越来越受到人们的重视。如何充分利用有限的耕地资源,在重金属含量达到国家相关土壤环境质量标准的临界值或者是处于超标状态的农田土壤上,选择性种植重金属富集能力低的蔬菜种类已成为一个亟需解决的问题。本论文通过文献数据分析及盆栽试验,开展蔬菜产品与土壤中关键重金属含量的相关性与安全阈值的研究,建立蔬菜（叶菜类、茄果类、根茎类）可食部位与土壤（红壤、潮土）中重金属含量的对应关系。同时从污染安全品种（pollution-safe cultivar,PSC）研究较少的茄果类蔬菜中筛选出适宜生产种植的Cd低积累茄果类品种,并通过分析Cd胁迫下茄果类高低积累品种体内的生理生化指标变化以及与Cd积累和耐性相关基因的组织表达特征,为重金属污染区域农业生产以及开发污染安全品种的分子辅助育种提供参考,为今后相关领域的研究开展打下基础。主要研究结果如下:1、我国主要蔬菜和产地土壤重金属污染现状调查及其相关性分析本文对近十年来蔬菜产地重金属污染状况数据进行了分析,结果显示,蔬菜产地Cd超标率在10.82%～18.80%;Pb超标率在1.88%～3.35%。国内土壤叶菜类Cd污染超标率达36.15%,Pb污染超标率达39.29%;茄果类Cd污染超标率达14.93%;Pb污染超标率达48.15%;根茎类Cd污染超标率达36%;Pb污染超标率达27.27%。Cd污染超标率:叶菜类＞根茎类＞茄果类;Pb污染超标率:根茎类＞叶菜类＞茄果类,根据数据进行蔬菜可食用部位Cd含量-对应土壤Cd含量模型拟合,得到根茎类蔬菜土壤Cd安全阈值为0.117 mg/kg,番茄土壤Cd安全阈值为0.597 mg/kg,辣椒土壤Cd安全阈值为0.491 mg/kg。2、三种类型蔬菜对Cd、Pb的吸收积累及转运效率研究Cd、Pb浓度梯度盆栽实验结果显示,红壤、潮土中,上海青可食用部位的Cd、Pb浓度范围均小于早熟五号,可食用部位、根部的富集系数早熟五号均大于上海青,在低浓度下Cd更易从叶菜类根部转运至可食用部位,且Cd更易被叶菜类植物吸收;中薯三号可食用部分Cd浓度范围小于常丰红樱桃萝卜,且常丰红樱桃萝卜可食用部位富集系数远高于中薯三号。相较于潮土,蔬菜在红壤中更易富集转运Cd、Pb,红壤不适宜种植高积累作物。得到以下阈值:上海青的土壤中全量Cd的安全临界值:潮土中为1.04 mg/kg,红壤中0.27 mg/kg;上海青Pb的安全临界值分别为潮土中为436.05 mg/kg,红壤中129.69 mg/kg;早熟五号Cd的安全临界值:潮土中为2.47 mg/kg,红壤中0.54 mg/kg;早熟五号Pb的安全临界值分别为潮土中为430.40 mg/kg,红壤中150.21 mg/kg。中薯三号Cd的安全临界值分别为潮土中为0.401 mg/kg,红壤中0.342 mg/kg;常丰红樱桃萝卜Cd的安全临界值分别为潮土中为0.772 mg/kg,红壤中0.106mg/kg;浙杂203 Cd的安全临界值分别为潮土中为0.593 mg/kg,红壤中0.528 mg/kg;引茄一号Cd的安全临界值分别为潮土中为0.284 mg/kg,红壤中0.043 mg/kg。3、不同品种茄果类蔬菜对Cd的吸收积累差异研究2.96 mg/kg Cd胁迫盆栽试验结果显示,番茄可食用部位Cd含量为1.47～3.06 mg/kg DW,平均为2.21mg/kg,茄子Cd含量为6.88～12.44mg/kg DW,平均为8.84 mg/kg,品种间差异均较大。从茄果类对Cd的转运效率来看,大部分茄果类的地上部转运系数小于1,番茄相较于茄子地上部对Cd转运系数偏小,分别平均为0.09和0.25,说明茄子对Cd累积能力更强。筛选出Cd相对低积累的品种—番茄:浙粉702、合作903大红番茄、航研8号番茄、浙粉3053;茄子:京茄6号、青丰一号、圆丰二号、紫帅七号等,以及Cd相对高积累品种—钱塘旭日F1和紫贝早茄等。4、茄果类高低积累品种在Cd胁迫下生理指标及基因表达分析本文分别对番茄、茄子高低积累品种进行了0d、1d、3d、5d、7d的10μM Cd处理,对处理后的植株进行了H2O2、MDA含量及CAT和APX活性测定,并对包括NRAMP,NRAMP3,OAS和HMA等基因在内的Cd吸收和转运相关基因的表达进行了分析。结果表明,Cd胁迫下氧化胁迫程度更低,耐受性更强可能有助于番茄积累更多的Cd。低积累品种对Cd的耐性较低,高积累品种的木质部具有更高水平的Cd2+装载能力。