重金屬鉛對紅豆種子萌發(fā)的影響
來源： http://18192.cn/ 類別：實用技術(shù) 更新時間：2013-01-22 閱讀次
【本資訊由中國糧油儀器網(wǎng)提供】 重金屬對土壤和農(nóng)作物的污染問題成為目前環(huán)境研究的熱點問題。鉛是重金屬污染中的主要元素之一。土壤中鉛含量的增加會對植物的生長和代謝產(chǎn)生不利的影響，干擾植物對營養(yǎng)素的吸收和轉(zhuǎn)運，并通過食物鏈進入人體，危害人類健康。目前，許多研究證實鉛在土壤中積累到一定程度就會影響植物的生長發(fā)育和品質(zhì)。紅豆是豆科一年生直立或纏繞草本植物。我國是紅豆主要生產(chǎn)國和出口國，年出口總量為6萬～7萬t。國內(nèi)外對紅豆的研究主要集中在色素提取、抗氧化功能及產(chǎn)品開發(fā)等方面。而重金屬鉛對紅豆種子萌發(fā)、生長的影響等研究甚少。為此，筆者研究了不同濃度鉛脅迫對紅豆種子萌發(fā)的影響，探討鉛脅迫對紅豆的毒害，為重金屬對農(nóng)作物的毒害和污染土壤上植物生長的安全性提供一定的理論依據(jù)。
精選大小均勻、籽粒飽滿的紅豆種子，利用種子風(fēng)選凈度儀進行種子凈度處理，用濃度75%酒精表面消毒15min，用無菌水反復(fù)沖洗數(shù)次，用濾紙將水吸干。將種子整齊排列在鋪有濾紙的培養(yǎng)皿中，每皿放入50粒，分別用0、100、200、400、600、800mg/LPb(CH2COOH)2溶液(以Pb2+濃度計)培養(yǎng)。每組設(shè)置3個重復(fù)。將培養(yǎng)皿置于(20±1)℃恒溫種子發(fā)芽箱中培養(yǎng)，每天更換處理液。指標測定與方法每天記錄種子的萌發(fā)數(shù)(按胚根與種子等長，認為種子發(fā)芽)。處理后第4天測定紅豆種子的發(fā)芽勢；發(fā)芽率在處理后7d統(tǒng)計，并計算發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)；處理后第8天測量苗長和根長；處理后第15天測根鮮重、地上部分鮮重及幼苗的葉綠素含量。
Pb2+對紅豆種子萌發(fā)的影響：從表1可以看出，不同濃度Pb2+脅迫對紅豆種子萌發(fā)的影響不同。低濃度的Pb2+(100、200mg/L)對紅豆種子的萌發(fā)表現(xiàn)為輕微的刺激作用，能在一定程度上刺激紅豆種子的萌發(fā)，提高其發(fā)芽率和發(fā)芽勢；隨著Pb2+濃度的不斷升高，Pb2+對紅豆發(fā)芽率和發(fā)芽勢呈現(xiàn)抑制作用；當(dāng)Pb2+濃度為800mg/L時，發(fā)芽率僅為對照的79．77%，而發(fā)芽勢為67．90%。由此可知，高濃度Pb2+明顯抑制紅豆種子的萌發(fā)。發(fā)芽指數(shù)與活力指數(shù)是反映種子品質(zhì)好壞的2個重要參數(shù)。研究表明，當(dāng)Pb2+濃度為100、200mg/L時，種子的發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均高于對照，但隨著Pb2+濃度的增加，種子發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢。當(dāng)Pb2+濃度為800mg/L時，發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)分別為對照的74.15%、53.38%。這說明低濃度鉛對紅豆種子發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)有一定的刺激效應(yīng)，而高濃度鉛則表現(xiàn)為抑制效應(yīng)，對紅豆種子的毒害作用加強，使紅豆的品質(zhì)變劣。
重金屬是植物生長的非必需元素，對植物具有毒害作用。一般認為，重金屬對植物種子萌發(fā)存在低濃度促進、高濃度抑制的效應(yīng)。研究表明，Pb2+對紅豆種子萌發(fā)的影響也存在類似的規(guī)律。0～200mg/LPb2+對紅豆種子萌發(fā)具有刺激效應(yīng)，發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)都比對照高；當(dāng)Pb2+濃度大于200mg/L時，隨著Pb2+濃度的升高，抑制作用加強，產(chǎn)生的毒害作用也較大。這與前人有關(guān)Pb2+對植物種子萌發(fā)影響的研究結(jié)果一致。高濃度Pb2+有可能與種子萌發(fā)有關(guān)的功能基因(如α-淀粉酶的功能基因)結(jié)合或替代了酶組分的某些金屬元素，從而抑制酶的活性，影響種子萌發(fā)。
目前，重金屬污染是國內(nèi)外研究熱點之一。探討重金屬對植物的毒害、植物對重金屬的耐受性機理以及植物對重金屬的富集作用，是今后研究的重點。
精選大小均勻、籽粒飽滿的紅豆種子，利用種子風(fēng)選凈度儀進行種子凈度處理，用濃度75%酒精表面消毒15min，用無菌水反復(fù)沖洗數(shù)次，用濾紙將水吸干。將種子整齊排列在鋪有濾紙的培養(yǎng)皿中，每皿放入50粒，分別用0、100、200、400、600、800mg/LPb(CH2COOH)2溶液(以Pb2+濃度計)培養(yǎng)。每組設(shè)置3個重復(fù)。將培養(yǎng)皿置于(20±1)℃恒溫種子發(fā)芽箱中培養(yǎng)，每天更換處理液。指標測定與方法每天記錄種子的萌發(fā)數(shù)(按胚根與種子等長，認為種子發(fā)芽)。處理后第4天測定紅豆種子的發(fā)芽勢；發(fā)芽率在處理后7d統(tǒng)計，并計算發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)；處理后第8天測量苗長和根長；處理后第15天測根鮮重、地上部分鮮重及幼苗的葉綠素含量。
Pb2+對紅豆種子萌發(fā)的影響：從表1可以看出，不同濃度Pb2+脅迫對紅豆種子萌發(fā)的影響不同。低濃度的Pb2+(100、200mg/L)對紅豆種子的萌發(fā)表現(xiàn)為輕微的刺激作用，能在一定程度上刺激紅豆種子的萌發(fā)，提高其發(fā)芽率和發(fā)芽勢；隨著Pb2+濃度的不斷升高，Pb2+對紅豆發(fā)芽率和發(fā)芽勢呈現(xiàn)抑制作用；當(dāng)Pb2+濃度為800mg/L時，發(fā)芽率僅為對照的79．77%，而發(fā)芽勢為67．90%。由此可知，高濃度Pb2+明顯抑制紅豆種子的萌發(fā)。發(fā)芽指數(shù)與活力指數(shù)是反映種子品質(zhì)好壞的2個重要參數(shù)。研究表明，當(dāng)Pb2+濃度為100、200mg/L時，種子的發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均高于對照，但隨著Pb2+濃度的增加，種子發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢。當(dāng)Pb2+濃度為800mg/L時，發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)分別為對照的74.15%、53.38%。這說明低濃度鉛對紅豆種子發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)有一定的刺激效應(yīng)，而高濃度鉛則表現(xiàn)為抑制效應(yīng)，對紅豆種子的毒害作用加強，使紅豆的品質(zhì)變劣。
重金屬是植物生長的非必需元素，對植物具有毒害作用。一般認為，重金屬對植物種子萌發(fā)存在低濃度促進、高濃度抑制的效應(yīng)。研究表明，Pb2+對紅豆種子萌發(fā)的影響也存在類似的規(guī)律。0～200mg/LPb2+對紅豆種子萌發(fā)具有刺激效應(yīng)，發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)都比對照高；當(dāng)Pb2+濃度大于200mg/L時，隨著Pb2+濃度的升高，抑制作用加強，產(chǎn)生的毒害作用也較大。這與前人有關(guān)Pb2+對植物種子萌發(fā)影響的研究結(jié)果一致。高濃度Pb2+有可能與種子萌發(fā)有關(guān)的功能基因(如α-淀粉酶的功能基因)結(jié)合或替代了酶組分的某些金屬元素，從而抑制酶的活性，影響種子萌發(fā)。
目前，重金屬污染是國內(nèi)外研究熱點之一。探討重金屬對植物的毒害、植物對重金屬的耐受性機理以及植物對重金屬的富集作用，是今后研究的重點。
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