本研究主要从重金属铅镉二元胁迫下低积累小麦品种筛选及改良剂对其胁迫下小麦解毒的效果两个方面入手,通过盆栽种植及水培的方式进行试验。分析了在重金属胁迫及改良剂添加两种方式下小麦主要生长及生理指标的性状,取得的主要研究结果如下:(1)把重度铅镉复合污染土壤通过混入清洁土壤(1:1)使其重金属含量相对降低,后经盆栽试验,对44个不同品种小麦进行种植,在小麦成熟后对44个小麦籽粒中的重金属含量进行了测定。分析表明不同小麦品种在铅镉复合污染的土壤中生长,其籽粒对污染元素的积累能力各不相同,同一品种对不同污染元素的积累能力也不尽相同。采用內梅罗综合污染指数法对试验中各小麦品种籽粒进行铅、镉综合积累程度计算。后通过聚类分析把44个小麦品种铅镉综合积累能力其分为高中低三类,在低积累小麦品种中以综合污染指数对照粮食限量标准(NY861-2004),品种25、品种30、品种36、品种39具有镉铅复合低积累特性且符合安全标准。(2)以积累重金属能力不同的两个小麦品种(品种36、品种21)为材料,研究了在铅镉二元胁迫下两个小麦品种的萌发与生长对重金属胁迫的响应。结果发现,水培铅镉复合胁迫对两个小麦品种萌发指标与幼苗生长情况造成明显影响,并且积累能力较弱的品种36优于积累能力较强的品种21。两个小麦品种叶绿素含量随重金属添加浓度的增大而减小,而MDA含量、细胞膜透性(相对电导率)随重金属添加浓度增大而升高。POD、CAT和SOD活性随铅镉复合浓度增大而升高,在到达一定程度后开始下降,品种36的耐性表现优于品种21,后者受重金属毒害程度更大。(3)以品种36、品种21为材料,在高低两个水平的铅镉复合处理下,研究了两个品种小麦重金属元素的亚细胞分布,结果表明:整体上,小麦根部富集的重金属大于小麦茎叶部;而在细胞水平上,细胞壁比细胞器及胞液更能积累重金属,而使得进入细胞内部的重金属含量减少。品种36的根部对于重金属元素的积累能力大于品种21。(4)研究了外源钙的施用对铅胁迫下小麦的解毒效果。结果表明:外源钙的添加较有效地保护了小麦,使得小麦遭受铅胁迫伤害程度降低,与Pb处理相比,外源钙离子处理使小麦叶绿素含量明显升高,MDA含量和细胞膜透性显著降低,Ca3处理分别下降29.9%、24.5%;抗氧化酶活性表现存在差异,Ca3处理SOD、CAT活性分别升高48.5%、85.6%,而POD活性降低26.9%;Ca3处理显著恢复了小麦根系活力,恢复率为56.2%。因此,试验表明以氧化钙调节pH环境并混合氯化钙的方法能一定程度缓解铅对小麦的毒害作用。之后采用水培试验方法,添加不同浓度硅、钙化合物,研究其对高浓度铅镉复合胁迫小麦生长的毒性缓解效果。实验表明,硅钙化合物的添加对小麦在高浓度铅镉复合胁迫时起到有效的缓解毒害作用。在硅钙添加后,抗氧化酶活性得到有效发挥,减小了重金属对细胞膜损伤,恢复了叶绿素含量和根系活力,促进了小麦根和芽的生长。