以本研究组发现的新型镉超富集水生植物（铁皇冠）为研究对象，利用非损伤微测技术（NMT）、HPLC-MS、ICP-MS、uXRF和EXASF、以及第二代高通量测序、定量PCR、双向SDS-PAGE电泳和蛋白印迹分析等技术手段，确定参与铁皇冠对镉吸收与迁移以及对镉耐受与解毒的运载（结合）蛋白、功能基因和转录因子，分析镉在铁皇冠组织与亚细胞中的分布与形态变化及其与细胞内外环境因子的相互作用规律，探讨铁皇冠镉吸收过程中，细胞内离子组成、初生和次生代谢产物、非酶抗氧化物质、抗氧化酶、以及氧自由基转化产物的动态变化特征，从分子、细胞和生理生化水平阐明铁皇冠对镉超富集和高耐受的调控机制。其成果对于认识水生蕨类植物超富集和高耐受重金属的分子、细胞和生理生化机制具有重要意义；同时，可为开发镉污染水体与湿地的植物修复技术提供重要理论依据。
