重金屬鉻對(duì)植物種子萌發(fā)影響的研究進(jìn)展

摘 要：重金屬污染是危害植物種子萌發(fā)生長(zhǎng)的重要因素，其中鉻是重金屬中最具危害性的元素之一。本文根據(jù)最新研究綜述了近年來重金屬鉻對(duì)植物種子萌發(fā)的影響。

關(guān)鍵詞：重金屬鉻；種子萌發(fā)；研究進(jìn)展

現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展釋放到環(huán)境中的重金屬是中國(guó)以及全球最嚴(yán)重的污染物之一。目前重金屬污染主要包括汞（Hg）、鎘（Cd）、鉛（Pb）、鉻（Cr）和砷（As）。大量文獻(xiàn)報(bào)道高濃度的Cr6+化合物污染危害許多農(nóng)作物和經(jīng)濟(jì)植物種子的萌發(fā)生長(zhǎng)。幼苗的早期生長(zhǎng)階段即種子萌發(fā)情況是決定重金屬對(duì)植物毒性影響很重要的指標(biāo)。過量的鉻顯著抑制種子的萌發(fā)特性，如G-MAX，G-IND和萌發(fā)的持續(xù)時(shí)間（T均值，T50，UI75-25和UI90-10），這些都是重要的種子發(fā)芽參數(shù)[1]。

研究發(fā)現(xiàn)，不同種植物對(duì)鉻脅迫的反應(yīng)有所不同，鉻脅迫對(duì)大部分植物種子的萌發(fā)具有一個(gè)低濃度下的刺激效應(yīng)和高濃度下的抑制效應(yīng)。同時(shí)，不同的植物品種耐受鉻的最大閾值不同[2-3]，低濃度范圍大都在0～10mg/L之間，個(gè)別植物具有較高的耐鉻脅迫能力，為耐鉻植物，如20mg/L鉻脅迫對(duì)水上竹葉菜種子[4]的萌發(fā)表現(xiàn)為促進(jìn)作用，100mg/L鉻脅迫下發(fā)芽率比對(duì)照僅降低了2.20%。25mg/L鉻脅迫對(duì)小麥品種[5]矮抗58、新麥19種子的萌發(fā)表現(xiàn)為促進(jìn)作用，100mg/L鉻脅迫下發(fā)芽率比對(duì)照僅降低了8.00%、0.66%。但是，雙子葉植物番茄[6]、紫花苜蓿[7]、木麻黃[8]的種子試驗(yàn)尚未見鉻的促進(jìn)作用，這可能植物種類的差異及試驗(yàn)中 Cr6+ 的脅迫濃度有關(guān)。

同種植物的不同品種對(duì)鉻脅迫的反應(yīng)有所不同，如10mg/L鉻脅迫對(duì)津研4號(hào)[9]黃瓜種子的發(fā)芽率表現(xiàn)為促進(jìn)作用，而韓研四號(hào)[10-11]黃瓜種子面對(duì)10mg/L鉻脅迫時(shí)其發(fā)芽率則明顯降低，僅為對(duì)照組的 66. 47%。 沈奇[12]等用濃度在0～320mg/L范圍的鉻處理油研10 號(hào)油菜種子，結(jié)果發(fā)現(xiàn)1mg/L鉻脅迫已經(jīng)對(duì)其發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)均起到抑制作用，而用濃度在0～500mg/kg范圍的鉻處理芥菜型油菜來鳳芥菜和四川黃籽時(shí)，出苗率均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，200 mg/kg鉻處理時(shí)兩者出苗率達(dá)到最高。不同濃度鉻處理后玉米種子[13]發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)基本呈下降趨勢(shì)， 但登海一號(hào)[9]玉米種子有一定的耐受力，低濃度的鉻（ 0.5、1、5、10mg/L） 可促進(jìn)其萌發(fā)，發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率在濃度為1mg/L和5 mg/L時(shí)分別達(dá)到最大值。

綜上所述，植物種子對(duì)鉻脅迫的反應(yīng)已經(jīng)有了比較全面的認(rèn)識(shí)，然而仍存在一些問題有待解決，如單子葉植物和雙子葉植物的耐鉻能力有無差別，不同種植物以及同種植物的不同品種其種子耐性差異產(chǎn)生的原因等，這些問題的解決為培育和篩選高抗鉻脅迫的植物品種提供重要的理論依據(jù)。

（收稿：2016-04-25）

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基金項(xiàng)目：2014年度河南師范大學(xué)校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃（編號(hào)：20140138）

作者簡(jiǎn)介：張宇虹（1996-），女，漢族，河南三門峽人，河南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院2013級(jí)生物科學(xué)專業(yè)本科生。