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本文借助M&S营养液培养，以模式植物拟南芥为材料，采用甲基化敏感扩增多态性(Methylation-sensitive amplified polymorphism，MSAP)、随机扩增多态性DNA(Random amplifed polymorphic DNA，RAPD)标记技术和SSR(SimpleSequence Repeats)标记技术，并结合幼苗的形态指标，研究不同浓度铜(Cu)胁迫对拟南芥(Arabidopsis thaliana)幼苗基因组不稳定性及DNA甲基化的影响。并在此基础上，分析了形态指标未发生变化而分子指标出现差异的小浓度Cu2+处理浓度，进而筛选出对Cu2+胁迫响应敏感的分子生物标记物。 主要结果如下: 1.不同浓度(0、0.25、1.0、3.0 mg·L-1)Cu处理拟南芥幼苗15天，发现在0.25～1.0 mg·L-1 Cu2+处理时，拟南芥幼苗形态与对照相比未发生明显差异，分别为15.93％，16.28％，15.83％;高浓度Cu2+胁迫下（3.0 mg·L-1），根长显著变短，鲜重显著降低，MSAP率降为14.26％; Cu2+胁迫(0.25～3.0 mg·L-1)下，拟南芥幼苗基因组超甲基化（M型）位点及去甲基化（D型）位点数均呈显著增加趋势，且比较HpaⅡ酶与MspⅠ酶的甲基化模式变化，发现MspⅠ对胁迫反应更敏感。因此，拟南芥幼苗MSAP变化对低浓度Cu2+胁迫响应敏感，可作为Cu污染的早期诊断和生态风险评价。 2.不同浓度(0、0.25、3.0 mg·L-1)Cu处理拟南芥幼苗15天，选用12条寡核苷酸引物对拟南芥幼苗基因组DNA进行RAPD分子标记的PCR扩增。结果发现6个引物(Primer2、3、4、6、9、10、11)出现RAPD图谱差异，其中有3个引物(Primer4、6、11)出现小浓度(0.25 mgL-1Cu2+)图谱差异。基因组模板的稳定性(GTS)随着Cu浓度的增加而降低。结果表明，利用RAPD技术获得的拟南芥DNA多态性变化可作为检测Cu遗传毒性效应的生物标记物，具有较好的应用前景。 3.不同浓度(0、0.25、1.0、2.0、2.5、3.0 mg·L-1)Cu处理拟南芥幼苗15天，筛选了18对拟南芥微卫星(SSR)引物对拟南芥幼苗基因组DNA进行RAPD分子标记的PCR扩增，将扩增产物用10％变性聚丙烯酰胺凝胶电泳后银染检测。结果表明，不同浓度Cu处理胁迫未引起拟南芥微卫星不稳定性。因此使用SSR分子标记鉴定的MSI不能作为对拟南芥Cu污染的敏感生物标记物。 4.实验结果显示，MSAP、RAPD分子标记技术对Cu胁迫均具有响应，且在小浓度胁迫时形态指标无差异而其分子指标已发生变化。因此可作为Cu污染胁迫的敏感分子生物标记物。本研究为土壤Cu污染早期诊断敏感指标筛选及指标组合提供了实验依据，为土壤重金属污染早期诊断奠定了方法基础。