重金属超富集植物对重金属具有强耐性和超富集的特性，是研究重金属胁迫下植物适应和系统进化非常理想的材料。东南景天(Sedum alfredii)和鸭跖草(Commelina communis)分别是近年来在我国境内发现的锌/镉超富集植物和铜富集植物。本研究一方面通过调查这两种植物在矿山和非矿山生境中的分布，分析测试所调查的样地和植物的重金属含量，进而用RAPD方法分析植物种群的遗传多样性，试图找出超富集植物耐性或富集特性进化的一般规律；另一方面，选用东南景天Cd耐性/富集能力最强的矿山种群为材料，利用SSH方法构建其在Cd胁迫下的差减cDNA文库，筛选Cd耐性/富集基因，从分子水平去阐释Cd耐性/富集特性。本研究的主要结果总结如下： 1.东南景天共采集到2个对照和5个污染种群，这5个污染种群由于受采矿活动影响，土壤中Zn、Cd、Pb污染非常严重，植物体内的重金属含量也非常高，并且有一个种群(QZ，采自浙江衢州)的zn、Cd含量符合超富集植物的标准。而鸭跖草在长江中下游的铜矿区共采集了7个污染种群以及相应的7个对照种群，同样由于土壤中Cu污染严重，7个污染种群的Cu含量也很高，有三个种群的根系Cu含量超过1，000 mg kg<-1>。 2.RAPD结果显示，与对照种群相比，东南景天的矿山污染种群的遗传多样性水平极显著下降，并且发现种群的遗传多样性水平与样地土壤重金属污染状况呈显著负相关。因此，可以推测重金属胁迫使东南景天的种群发生过瓶颈效应和奠基者效应，导致其遗传多样性下降。然而，鸭跖草虽然种群问的遗传多样性变化很大，但矿山污染种群与对照种群之间没有显著性差异，这可能是种群间的基因流或连续的定居事件平衡了因瓶颈效应和奠基者效应产生的遗传多样性的下降。 3.AMOVA分析和UPGMA聚类表明，东南景天和鸭跖草种群间的遗传分化极显著。其中，东南景天的7个种群被分为污染、对照和QZ(三大类群：而鸭跖草的14个种群直接被分为污染和对照两大类群。这说明土壤重金属污染对东南景天和鸭跖草的遗传分化起重要作用。另外，种群间的遗传距离与地理距离的相关性分析表明，地理隔离对污染种群间的遗传分化没有影响，但在对照种群间的遗传分化过程中有显著影响。因此，可以推测重金属胁迫是超富集植物进化的关键因子。 4.根据植物外形、金属耐性/富集特性以及RAPD结果，东南景天的OZ种群可能已进化为一种新的矿山生态型或亚种。利用东南景天的QZ种群为材料，以200 μmol L<-1>CdSO<,4>处理的叶的eDNA为tester，对照为driver，构建了一个SSH差减文库，经过测序比对，得到22个与重金属胁迫或其他胁迫下诱导表达的有关基因同源性较高的独立克隆，如：蛋白激酶(protein kinase)、脂氧合酶(lipoxygenase)、叶绿体超氧化物歧化酶(ribulose-1，5-bisphosphatecarboxylase/oxygenase)、金属硫蛋白(metallothionein，MT)、含组氨酸的磷酸转移蛋白(histidine-containing phosphotransfer protein 2，HPt 2)。对文库中分别与MT和HPt2表达基因同源性高的两个克隆进行Northem杂交，结果初步显示，MT基因可能是东南景天叶中一组成型表达基因，HPt，2基因在Cd胁迫下上调表达，其可能在Cd胁迫的信号传导中起作用。