鉛脅迫對(duì)番茄種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響

李西進(jìn)

（臨沂師范學(xué)院實(shí)驗(yàn)與教育技術(shù)中心，山東臨沂，276005）

鉛脅迫對(duì)番茄種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響

李西進(jìn)

（臨沂師范學(xué)院實(shí)驗(yàn)與教育技術(shù)中心，山東臨沂，276005）

研究不同鉛濃度對(duì)番茄種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，鉛脅迫可明顯降低番茄種子發(fā)芽率、株高和根長(zhǎng)。超氧化物歧化酶（SOD）活性隨鉛濃度增加先下降后趨于穩(wěn)定，其敏感濃度范圍是40～60 mg/L。過(guò)氧化物酶（POD）活性隨鉛濃度的增加而增加，達(dá)到活性高峰后，則隨鉛濃度的增加而降低。

鉛 番茄 超氧化物歧化酶 過(guò)氧化物酶

鉛是“五毒”重金屬元素之一，幾乎對(duì)人體的所有器官都能造成損害[1]。鉛沉積在土壤中，積累到一定限度就會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生毒害[2～3]。近年來(lái)，有關(guān)鉛對(duì)植物的種子萌發(fā)、生理生化已有不少報(bào)道[4～6]，但對(duì)番茄種子影響的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。本試驗(yàn)主要研究鉛脅迫對(duì)番茄種子萌發(fā)、根、苗生長(zhǎng)和超氧化物歧化酶（SOD）、過(guò)氧化物酶（POD）活性的影響，初步探討鉛脅迫對(duì)植物的毒害機(jī)理。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試品種為番茄1號(hào)，購(gòu)買(mǎi)于臨沂市種子公司。

1.2 試驗(yàn)方法

選擇飽滿(mǎn)的番茄種子，播種于培養(yǎng)皿的石英砂中，分別用含Pb2+濃度為20，40，60，80，100，120 mg/L的硫酸鉛溶液澆灌，以蒸餾水為對(duì)照，每個(gè)處理3次重復(fù)，置室溫23℃發(fā)芽。播后第10天測(cè)種子萌發(fā)率、幼苗株高、主根長(zhǎng)、SOD活性和POD活性。SOD活性采用氮藍(lán)四唑光化還原法[7]測(cè)定，POD活性采用愈創(chuàng)木酚氧化法[8]測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 鉛脅迫對(duì)番茄種子萌發(fā)、幼苗株高和根長(zhǎng)的影響

不同濃度鉛脅迫對(duì)番茄種子萌發(fā)的影響不同，經(jīng)過(guò)觀察計(jì)算，當(dāng)鉛濃度低于60 mg/L時(shí)，種子發(fā)芽率與對(duì)照基本相同，隨著鉛濃度的增加，種子萌發(fā)率逐漸降低，當(dāng)鉛濃度達(dá)到120 mg/L時(shí)種子萌發(fā)率明顯降低（表1）。處理間進(jìn)行多重比較說(shuō)明，當(dāng)鉛濃度低于60mg/L時(shí)，各個(gè)濃度處理之間差異不顯著，說(shuō)明此時(shí)鉛濃度對(duì)種子萌發(fā)抑制作用不明顯。當(dāng)大于60 mg/L這個(gè)濃度時(shí)，抑制作用就愈發(fā)明顯。

鉛脅迫對(duì)番茄幼苗生長(zhǎng)也產(chǎn)生了明顯的抑制作用，當(dāng)鉛濃度低于40 mg/L時(shí)，幼苗株高與對(duì)照相比稍有降低，但差異變化不明顯，當(dāng)鉛濃度逐漸升高時(shí)幼苗株高明顯降低（表1）。

表1 番茄種子萌發(fā)率、幼苗株高和根長(zhǎng)處理間多重比較

對(duì)所測(cè)得數(shù)據(jù)進(jìn)行多重比較可看出，當(dāng)鉛濃度＞40 mg/L時(shí)，幼苗株高明顯降低，當(dāng)鉛濃度為120 mg/L時(shí)，幼苗株高平均值僅為對(duì)照的1/5。

當(dāng)鉛濃度≤40 mg/L時(shí)，幼苗根長(zhǎng)變化不明顯，當(dāng)鉛濃度＞40 mg/L時(shí)，幼苗根長(zhǎng)明顯降低，當(dāng)鉛濃度為120 mg/L時(shí)，幼苗根系明顯生長(zhǎng)不良（表1）。

2.2 鉛脅迫對(duì)番茄幼苗SOD和POD活性的影響

當(dāng)鉛濃度低于40 mg/L時(shí)，幼苗的超氧化物歧化酶（SOD）活性略有降低，隨著鉛濃度的不斷提高，超氧化物歧化酶（SOD）活性也急劇下降，下降到一定程度后則趨于穩(wěn)定，番茄超氧化物歧化酶（SOD）活性對(duì)鉛的敏感濃度范圍為40～60 mg/L（圖1）。

當(dāng)鉛脅迫＜20 mg/L時(shí)，過(guò)氧化物酶（POD）活性明顯降低。之后隨著鉛濃度的繼續(xù)升高，過(guò)氧化物酶（POD）活性也增加，當(dāng)鉛濃度為40 mg/L時(shí)出現(xiàn)峰值，但活性仍低于對(duì)照。當(dāng)鉛濃度＞40 mg/L時(shí)，過(guò)氧化物酶（POD）活性隨鉛濃度的增加而下降（圖1）。

3 小結(jié)與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，Pb2＋濃度較低時(shí)，對(duì)番茄種子發(fā)芽率、幼苗株高和根長(zhǎng)無(wú)明顯抑制作用；隨著Pb2＋濃度不斷升高，番茄種子萌發(fā)率、幼苗株高及根長(zhǎng)均受到不同程度的抑制作用。超氧化物歧化酶（SOD）活性隨鉛濃度增加先下降后趨于穩(wěn)定，其敏感濃度范圍是40～60 mg/L。過(guò)氧化物酶（POD）活性隨鉛濃度的增加而增加，達(dá)到活性高峰后，則隨鉛濃度的增加而降低。這說(shuō)明鉛濃度低時(shí)，植物細(xì)胞對(duì)鉛脅迫仍有一定的抵抗作用，隨著鉛濃度的升高，抵抗作用逐漸消失。

由于本試驗(yàn)主要研究了鉛脅迫對(duì)番茄種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的毒害作用，鉛脅迫對(duì)植物生長(zhǎng)的影響是多方面的、復(fù)雜的，還有待于進(jìn)一步研究和探討。

圖1 不同鉛濃度對(duì)番茄幼苗SOD和POD活性的影響

[1]林丹.淺談鉛的污染及對(duì)人的危害[J].新余高專(zhuān)學(xué)報(bào)，2006，11（2）：109-110.

[2]徐和寶.鉛對(duì)幾種作物生長(zhǎng)的影響及其在植物體內(nèi)的積累[J].植物生態(tài)學(xué)與植物學(xué)叢刊，2000（4）：273-279.

[3]劉秀梅，聶俊華，王慶仁.鉛對(duì)農(nóng)作物的生理生態(tài)效應(yīng)[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)，2002，21（3）：201-203.

[4]劉法彬，孫永林.鉛污染對(duì)黃瓜種子萌發(fā)及葉片生理指標(biāo)的影響[J].化學(xué)與生物工程，2008，25（10）：60-63.

[5]張曉雯，陳世華.鉛脅迫對(duì)綠豆種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，36（34）：14 859-14 882.

[6]韓豫，曹瑩，王紹斌，等.鉛脅迫對(duì)花生生理生化特性的影響[J].花生學(xué)報(bào)，2007，36（1）：24-27.

[7]白寶璋，孔祥生，王玉昆，等.植物生理學(xué)（下:實(shí)驗(yàn)教程）[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社，1996.

[8]潘瑞熾,董愚得.植物生理學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2000：266-270.

Effects of Plumbum Stress on the Germination and Seedling Growth of Tomato

LI Xijin
(Experiment and Education Center,Linyi Normal University,Linyi,Shandong 276005)

The effect of plumbum pollution on the germination and seedling growth of tomato was investigated.The results showed that plumbum pollution decreased the germination rate,plant height and root length.The activity of superoxide dismutase was inhibited firstly then remain steady,the sensitive range of which was 40-60 mg/L.The activity of peroxidase increased firstly then descend after reaching peak activity.

Plumbum;Tomato;Superoxide diemutase;Peroxidase

10.3865/j.issn.1001-3547.2009.12.008

臨沂師范學(xué)院實(shí)驗(yàn)與教育技術(shù)中心立項(xiàng)項(xiàng)目

李西進(jìn)（1976-），男，實(shí)驗(yàn)師，主要從事植物生理生化方面的研究。E-mail：lixijin316@163.com

2009-04-09