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1、第35卷第3期泰山學院學報Vo1．35NO．32013年5月JOURNALOFIIAISHANUNIVERSITYMay．2013鋅一鉛脅迫對大豆幼苗生長的影響馬繼波，朱紅艷，趙寧(泰山學院生物與釀酒工程學院，山東泰安271021)【摘要】本實驗采用不同濃度的鉛、鋅溶液對大豆種子進行處理，研究其對大豆幼苗生長的影響．通過測定發(fā)芽率、株高、根長、葉綠素含量和過氧化物酶活性，結果表明大豆幼苗生長對zn脅迫表現(xiàn)出低促高抑現(xiàn)象，而對Pb脅迫則呈現(xiàn)出隨Pb。濃度升高而抑制加強的現(xiàn)象．[關鍵詞]大豆幼苗；鉛；鋅[中圖分類號]$565．1
2、[文獻標識碼]A【文章編號】1672-2590(2013)03—0117—03重金屬在土壤中的累積與污染問題越來越受到人們的關注?，植物修復的可能機制及重金屬脅迫下植物的損傷與抗性機理逐漸成為研究熱點．在受污染土壤環(huán)境中，植物生長發(fā)育狀況可以成為指示生態(tài)系統(tǒng)污染的一項重要指標．大豆作為我國重要的經(jīng)濟作物，研究重金屬脅迫對大豆的生長影響具有較大的理論和實踐意義．近幾年人們就鎘、鋁等重金屬對大豆的毒害作用研究較多-3】，但對鉛、鋅對大豆種子的毒害效應的研究則少見報道．本實驗通過測定鉛、鋅污染下大豆幼苗的形態(tài)指標及生理指標變化，研
3、究不同鉛、鋅濃度對大豆幼苗生長的影響，以期為鉛、鋅對植物的毒害機理提供一定的參考．1材料與方法1．1實驗材料供試材料為大豆品種菏豆l2，來源于山東省菏澤市農業(yè)科學院．1．2實驗方法選取顆粒飽滿、大小均勻的種子以0．5％次氯酸鈉消毒30rain，然后用去離子水清洗．每組選取50粒置于培養(yǎng)皿中，在培養(yǎng)皿底部墊上一層吸水紙．分別加人100、200、300、400、500mg／L氯化鋅溶液和1、5、10、20、50、100、200、300mg／L醋酸鉛溶液50ml，放置光照培養(yǎng)箱(溫度23't2，濕度70％，光照12h)中培養(yǎng)．以蒸
4、餾水處理作為對照．每處理重復3次，每隔24h換溶液1次．大豆種子萌發(fā)率的測定：實驗設定培養(yǎng)觀察7d，實驗中種子發(fā)芽均以胚根露白為發(fā)芽標準．第4d測發(fā)芽勢，實驗結束后計算發(fā)芽率．計算公式：發(fā)芽率=7d種子總發(fā)芽數(shù)／供試種子數(shù)；發(fā)芽勢=前4d總發(fā)芽數(shù)／供試種子數(shù)．大豆生長指標測定：在大豆幼苗培養(yǎng)5d后，從每個濃度的培養(yǎng)皿中隨機取出10個樣品，測量樣品的根長、株高、葉綠素含量和過氧化物酶活性．株高、根長采用游標卡尺測量，以cm表示．葉綠素含量采用分光光度計比色法測定【4】．大豆幼苗中過氧化物酶活性采用愈創(chuàng)木酚法測定[5】．[收稿日
5、期]2013—03—17[作者簡介]馬繼波(1979一)，男，山東泰安人，泰山學院生物與釀酒工程學院教師．118泰山學院學報第35卷從表1可以看出，大豆種子發(fā)芽勢表現(xiàn)出隨zn濃度增加而逐漸下降，而其發(fā)芽率則隨著zn濃度增加呈現(xiàn)出先增后降的趨勢．當zn“濃度為200mg／L時，發(fā)芽率達到最大，此后隨著zn¨濃度增加而逐漸下降．大豆幼苗的株高、根長隨著zn濃度增加呈現(xiàn)出低促高抑的趨勢．在zn濃度200—400mg／L時，其株高和根長生長最快，而zn處于較高濃度時，則表現(xiàn)出明顯的抑制作用．葉綠素含量和過氧化物酶活性表現(xiàn)出隨著zn濃
6、度增加而逐漸減少的趨勢．2．2Pb脅迫對大豆幼苗生長的影響表2Pb脅迫對大豆幼苗生長的影響由表2可知，大豆種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率總體上呈現(xiàn)出隨Pb濃度提高而逐漸下降的趨勢，Pb高濃度時期對其抑制作用明顯．大豆幼苗的根長、株高、葉綠素含量、過氧化物酶活性則表現(xiàn)出明顯的隨Pb濃度增加而減少的趨勢．3討論zn在生物體中是多種酶的必要組成成分之一．低zn可促進DNA合成，而高zn則起抑制作用J．在低濃度時，zn可促進大豆幼苗的生長．尤其是Zn濃度處于200—400mg／L時，大豆幼苗增長較快．當環(huán)境中zn濃度進一步增加，大豆幼苗體內積累
7、的zn含量增加，破壞了葉綠素的結構，降低了其光合作用¨J，使其生長變慢．同時過量zn引起膜脂過氧化和自由基產生并置換膜結合[8】，破壞膜的完整性，造成細胞內溶質外滲，自由基引起DNA和蛋白質損傷，導致核出現(xiàn)各種異常，使之不能進行正常分裂，降低細胞分裂指數(shù)，使根停滯生長．不同濃度的Pb對大豆萌發(fā)的影響不同，在低濃度時對大豆發(fā)芽的影響較小，而在高濃度時對大第3期馬繼波等：鋅一鉛脅迫對大豆幼苗生長的影響l19豆發(fā)芽和活力均表現(xiàn)出明顯的抑制作用，說明Pb超過一定濃度范圍后，才表現(xiàn)出對大豆萌發(fā)和生長的抑制．其可能原因是，重金屬Pbn與
8、種子中的蛋白質，特別是萌發(fā)有關的活性酶發(fā)生了反應，產生了刺激物質或毒性J．當Pb濃度升高時，過氧化物酶活性反而下降．其原因可能是高濃度Pb使過氧化物酶變性失活．當植物器官在Pb脅迫下遭受傷害時，活性氧含量升高，可啟動膜脂過氧化的反應．過氧化物酶可在逆境狀況下清除H：O，表現(xiàn)為保護效應，也可
