锌_铅胁迫对大豆幼苗生长的影响-论文.pdf

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1、第35卷第3期泰山学院学报Vo1．35NO．32013年5月JOURNALOFIIAISHANUNIVERSITYMay．2013锌一铅胁迫对大豆幼苗生长的影响马继波，朱红艳，赵宁(泰山学院生物与酿酒工程学院，山东泰安271021)【摘要】本实验采用不同浓度的铅、锌溶液对大豆种子进行处理，研究其对大豆幼苗生长的影响．通过测定发芽率、株高、根长、叶绿素含量和过氧化物酶活性，结果表明大豆幼苗生长对zn胁迫表现出低促高抑现象，而对Pb胁迫则呈现出随Pb。浓度升高而抑制加强的现象．[关键词]大豆幼苗；铅；锌[中图分类号]$565．1

2、[文献标识码]A【文章编号】1672-2590(2013)03—0117—03重金属在土壤中的累积与污染问题越来越受到人们的关注⋯，植物修复的可能机制及重金属胁迫下植物的损伤与抗性机理逐渐成为研究热点．在受污染土壤环境中，植物生长发育状况可以成为指示生态系统污染的一项重要指标．大豆作为我国重要的经济作物，研究重金属胁迫对大豆的生长影响具有较大的理论和实践意义．近几年人们就镉、铝等重金属对大豆的毒害作用研究较多-3】，但对铅、锌对大豆种子的毒害效应的研究则少见报道．本实验通过测定铅、锌污染下大豆幼苗的形态指标及生理指标变化，研

3、究不同铅、锌浓度对大豆幼苗生长的影响，以期为铅、锌对植物的毒害机理提供一定的参考．1材料与方法1．1实验材料供试材料为大豆品种菏豆l2，来源于山东省菏泽市农业科学院．1．2实验方法选取颗粒饱满、大小均匀的种子以0．5％次氯酸钠消毒30rain，然后用去离子水清洗．每组选取50粒置于培养皿中，在培养皿底部垫上一层吸水纸．分别加人100、200、300、400、500mg／L氯化锌溶液和1、5、10、20、50、100、200、300mg／L醋酸铅溶液50ml，放置光照培养箱(温度23't2，湿度70％，光照12h)中培养．以蒸

4、馏水处理作为对照．每处理重复3次，每隔24h换溶液1次．大豆种子萌发率的测定：实验设定培养观察7d，实验中种子发芽均以胚根露白为发芽标准．第4d测发芽势，实验结束后计算发芽率．计算公式：发芽率=7d种子总发芽数／供试种子数；发芽势=前4d总发芽数／供试种子数．大豆生长指标测定：在大豆幼苗培养5d后，从每个浓度的培养皿中随机取出10个样品，测量样品的根长、株高、叶绿素含量和过氧化物酶活性．株高、根长采用游标卡尺测量，以cm表示．叶绿素含量采用分光光度计比色法测定【4】．大豆幼苗中过氧化物酶活性采用愈创木酚法测定[5】．[收稿日

5、期]2013—03—17[作者简介]马继波(1979一)，男，山东泰安人，泰山学院生物与酿酒工程学院教师．118泰山学院学报第35卷从表1可以看出，大豆种子发芽势表现出随zn浓度增加而逐渐下降，而其发芽率则随着zn浓度增加呈现出先增后降的趋势．当zn“浓度为200mg／L时，发芽率达到最大，此后随着zn¨浓度增加而逐渐下降．大豆幼苗的株高、根长随着zn浓度增加呈现出低促高抑的趋势．在zn浓度200—400mg／L时，其株高和根长生长最快，而zn处于较高浓度时，则表现出明显的抑制作用．叶绿素含量和过氧化物酶活性表现出随着zn浓

6、度增加而逐渐减少的趋势．2．2Pb胁迫对大豆幼苗生长的影响表2Pb胁迫对大豆幼苗生长的影响由表2可知，大豆种子发芽势和发芽率总体上呈现出随Pb浓度提高而逐渐下降的趋势，Pb高浓度时期对其抑制作用明显．大豆幼苗的根长、株高、叶绿素含量、过氧化物酶活性则表现出明显的随Pb浓度增加而减少的趋势．3讨论zn在生物体中是多种酶的必要组成成分之一．低zn可促进DNA合成，而高zn则起抑制作用J．在低浓度时，zn可促进大豆幼苗的生长．尤其是Zn浓度处于200—400mg／L时，大豆幼苗增长较快．当环境中zn浓度进一步增加，大豆幼苗体内积累

7、的zn含量增加，破坏了叶绿素的结构，降低了其光合作用¨J，使其生长变慢．同时过量zn引起膜脂过氧化和自由基产生并置换膜结合[8】，破坏膜的完整性，造成细胞内溶质外渗，自由基引起DNA和蛋白质损伤，导致核出现各种异常，使之不能进行正常分裂，降低细胞分裂指数，使根停滞生长．不同浓度的Pb对大豆萌发的影响不同，在低浓度时对大豆发芽的影响较小，而在高浓度时对大第3期马继波等：锌一铅胁迫对大豆幼苗生长的影响l19豆发芽和活力均表现出明显的抑制作用，说明Pb超过一定浓度范围后，才表现出对大豆萌发和生长的抑制．其可能原因是，重金属Pbn与

8、种子中的蛋白质，特别是萌发有关的活性酶发生了反应，产生了刺激物质或毒性J．当Pb浓度升高时，过氧化物酶活性反而下降．其原因可能是高浓度Pb使过氧化物酶变性失活．当植物器官在Pb胁迫下遭受伤害时，活性氧含量升高，可启动膜脂过氧化的反应．过氧化物酶可在逆境状况下清除H：O，表现为保护效应，也可