鋅脅迫對狗棗獼猴桃幼苗生長發(fā)育的影響

劉 丹，李然紅，陳 鑫

（牡丹江師范學(xué)院，黑龍江 牡丹江 157011）

鋅元素是植物生長發(fā)育所必需的微量元素，在維持植物機體正常生理機能、調(diào)節(jié)免疫、參與碳水化合物轉(zhuǎn)化方面具有重要作用[1]。但鋅也是重金屬污染物中的一種，主要以硫酸鋅、氧化鋅等形式存在[2]，過量的鋅會破壞植物細(xì)胞膜、葉綠素等，導(dǎo)致植物死亡，甚至進入食物鏈，在人體內(nèi)積累。最重要的是鋅污染具有不可逆性，一旦污染很難完全根除[3]。

狗棗獼猴桃（Actinidia kolomikta maxim.），又名狗棗子、深山木天蓼，屬獼猴桃科（Actinidiaceae）大型落葉藤本植物，喜生于土壤肥沃的闊葉混交林中，果實味道鮮美，是一種營養(yǎng)豐富的保健型水果[4]。本文以狗棗獼猴桃幼苗為材料，研究了鋅脅迫對其幼苗生長發(fā)育及相關(guān)丙二醛（MDA）、游離脯氨酸（Pro）含量的影響，以期為深入探究重金屬脅迫對狗棗獼猴桃幼苗生長的生理機制提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

狗棗獼猴桃種子，由牡丹江師范學(xué)院實驗室提供。

1.2 試驗設(shè)計

選取長勢良好且長勢相近的狗棗獼猴桃幼苗進行鋅脅迫處理。共設(shè)7個處理，ZnSO4溶液質(zhì)量濃度分別為：0（CK）、50、100、150、200、250、300 mg/L，同一組脅迫做4個重復(fù)。將幼苗置于25℃光照16 h、18℃無光照8 h的交替光照變溫培養(yǎng)室中培養(yǎng)，培養(yǎng)過程中每2 d向培養(yǎng)缽中添加相應(yīng)的脅迫溶液，以土壤濕潤為標(biāo)準(zhǔn)。幼苗生長10 d后測定相關(guān)生長指標(biāo)及MDA、Pro質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

1.3 測定方法

株高和根長用直尺測量法；植株鮮重用電子天平稱量法；MDA含量用2－硫代巴比妥酸法（TBA）測定法；Pro含量用磺基水楊酸提取法[5]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2007和SPSS 13.0軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 鋅脅迫對狗棗獼猴桃幼苗生長發(fā)育的影響

由表1可知，隨著鋅脅迫濃度的增加，狗棗獼猴桃幼苗的根長、株高、根重、株重均呈明顯的下降趨勢。根長方面，50 mg/LZnSO4處理與CK相比沒有明顯差異，但顯著高于其他處理，100、150、200 mg/L ZnSO4溶液之間無顯著差異，但顯著高于250、300 mg/L的處理。株高和株重的變化規(guī)律與根長類似，CK與50 mg/L處理沒有差異，100、150、200 mg/L處理則顯著低于前兩者，顯著高于250 mg/L處理，300 mg/L處理的株高和株重最低。100、150、200、250 mg/L的ZnSO4溶液處理之間根重?zé)o顯著變化，但顯著低于CK和50 mg/L處理，顯著高于300 mg/L處理。

綜上所述，鋅脅迫對狗棗獼猴桃幼苗的根長、株高、根重、株重都產(chǎn)生了不同程度的影響。50 mg/L的ZnSO4處理影響較小，且生長發(fā)育指標(biāo)均有所提高；100、150、200 mg/L的ZnSO4溶液可導(dǎo)致植株發(fā)育緩慢；250、300 mg/L的ZnSO4溶液對幼苗的影響顯著，可造成植株矮小、鮮重下降、顏色枯黃，致死表征明顯。鋅脅迫處理對幼苗地上部的影響更為突出。

表1 鋅脅迫對狗棗獼猴桃幼苗生長發(fā)育的影響

2.2 鋅脅迫處理對狗棗獼猴桃保護酶含量的影響

MDA含量不僅是反應(yīng)植物體內(nèi)細(xì)胞膜通透性和離子交換能力的指標(biāo)，還能反映出細(xì)胞膜的受損程度及植物抗逆性[6]。如圖1所示，狗棗獼猴桃幼苗MDA含量隨著ZnSO4濃度的增加而呈下降趨勢。50 mg/L ZnSO4溶液處理的MDA含量與CK無顯著差異，但顯著高于100、150、200 mg/L處理，250、300 mg/L處理的MDA含量顯著降低?？梢?，當(dāng)鋅脅迫處理濃度高于100 mg/L時MDA含量顯著下降，此時狗棗獼猴桃幼苗的細(xì)胞膜過氧化物增加；濃度達(dá)到250 mg/L以上時，MDA含量僅為CK的1/5，膜質(zhì)受損嚴(yán)重，植物受害明顯。

圖1 鋅脅迫處理對狗棗獼猴桃幼苗MDA含量的影響

Pro是植物蛋白質(zhì)的組分之一，在逆境環(huán)境下Pro大量積累，以調(diào)節(jié)細(xì)胞質(zhì)滲透壓，降低細(xì)胞酸性，可作為植物抗逆性的重要指標(biāo)[7]。如圖2所示，狗棗獼猴桃幼苗Pro含量隨著ZnSO4質(zhì)量濃度的增加而呈上升趨勢。50 mg/L ZnSO4溶液處理的Pro含量與CK無顯著差異，但顯著低于100、150、200 mg/L處理，250、300 mg/L處理的Pro含量顯著增高?？梢?，100、150、200 mg/L的ZnSO4溶液處理能夠使Pro含量顯著增加，在一定程度上反映出幼苗對鋅脅迫的抗性，但250、300 mg/L處理的Pro含量已超出CK的3倍，受害明顯。

圖2 鋅脅迫處理對狗棗獼猴桃幼苗Por含量的影響

3 結(jié)論

對狗棗獼猴桃幼苗在鋅脅迫處理下的生長發(fā)育指標(biāo)及MDA、Pro含量變化情況進行了研究。結(jié)果表明，鋅脅迫處理對其幼苗的生長發(fā)育及MDA、Pro保護性酶含量均有不同程度的影響，50 mg/L的ZnSO4溶液處理能夠促進其幼苗的生長發(fā)育，MDA、Pro含量與CK相比沒有明顯差異，而高于100 mg/L時的鋅脅迫處理均可導(dǎo)致幼苗的生長發(fā)育指標(biāo)下降，MDA含量下降，Pro含量升高。100、150、200 mg/L處理下的幼苗生長發(fā)育指標(biāo)及MDA含量均顯著低于CK，同時表現(xiàn)出一定的抗性；但在250、300 mg/L處理下，植株矮小明顯、生長緩慢、葉片萎蔫、枯黃嚴(yán)重，植物的生長發(fā)育受到明顯阻礙。研究結(jié)果還表明，鋅脅迫對于狗棗獼猴桃幼苗地上部的影響更強。

參考文獻：

[1]貝榮塔，馬 葉，孫麗菲.銅、鋅污染河流與植物污染的研究[J]. 環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊，2009（5）：37-38.

[2]李福燕，張黎明，李許明，等.土壤—植物系統(tǒng)鋅污染與修復(fù)技術(shù)研究進展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006（8）：5920-5921.

[3]王 媛.大茅坪銅礦周邊重金屬銅、鎘、鋅、鉛污染土壤的植物—化學(xué)修復(fù)研究[D].楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2016.

[4]陳 鑫，李然紅，劉 丹，等.Na2CO3脅迫對狗棗獼猴桃幼苗生長發(fā)育的影響[J].黑龍江科技信息，2015（13）：118-119.

[5]王學(xué)奎.植物生理生化試驗原理和技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2006.

[6]劉 丹，陳 鑫，李然紅，等.NaCl脅迫對軟棗獼猴桃幼苗生長發(fā)育的影響[J].北方園藝，2017（7）：31-35.

[7]陳 鑫，劉 丹，李然紅，等.缺素脅迫對軟棗獼猴桃幼苗生長的影響[J].北方園藝，2016（19）：27-30.