鉛脅迫對番茄種子萌發(fā)和幼苗生長的影響

李西進

（臨沂師范學院實驗與教育技術中心，山東臨沂，276005）

鉛脅迫對番茄種子萌發(fā)和幼苗生長的影響

李西進

（臨沂師范學院實驗與教育技術中心，山東臨沂，276005）

研究不同鉛濃度對番茄種子萌發(fā)和幼苗生長的影響。試驗結果表明，鉛脅迫可明顯降低番茄種子發(fā)芽率、株高和根長。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。過氧化物酶（POD）活性隨鉛濃度的增加而增加，達到活性高峰后，則隨鉛濃度的增加而降低。

鉛 番茄 超氧化物歧化酶 過氧化物酶

鉛是“五毒”重金屬元素之一，幾乎對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對植物產(chǎn)生毒害[2～3]。近年來，有關鉛對植物的種子萌發(fā)、生理生化已有不少報道[4～6]，但對番茄種子影響的研究鮮見報道。本試驗主要研究鉛脅迫對番茄種子萌發(fā)、根、苗生長和超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）活性的影響，初步探討鉛脅迫對植物的毒害機理。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試品種為番茄1號，購買于臨沂市種子公司。

1.2 試驗方法

選擇飽滿的番茄種子，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，以蒸餾水為對照，每個處理3次重復，置室溫23℃發(fā)芽。播后第10天測種子萌發(fā)率、幼苗株高、主根長、SOD活性和POD活性。SOD活性采用氮藍四唑光化還原法[7]測定，POD活性采用愈創(chuàng)木酚氧化法[8]測定。

2 結果與分析

2.1 鉛脅迫對番茄種子萌發(fā)、幼苗株高和根長的影響

不同濃度鉛脅迫對番茄種子萌發(fā)的影響不同，經(jīng)過觀察計算，當鉛濃度低于60 mg/L時，種子發(fā)芽率與對照基本相同，隨著鉛濃度的增加，種子萌發(fā)率逐漸降低，當鉛濃度達到120 mg/L時種子萌發(fā)率明顯降低（表1）。處理間進行多重比較說明，當鉛濃度低于60mg/L時，各個濃度處理之間差異不顯著，說明此時鉛濃度對種子萌發(fā)抑制作用不明顯。當大于60 mg/L這個濃度時，抑制作用就愈發(fā)明顯。

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

表1 番茄種子萌發(fā)率、幼苗株高和根長處理間多重比較

對所測得數(shù)據(jù)進行多重比較可看出，當鉛濃度＞40 mg/L時，幼苗株高明顯降低，當鉛濃度為120 mg/L時，幼苗株高平均值僅為對照的1/5。

當鉛濃度≤40 mg/L時，幼苗根長變化不明顯，當鉛濃度＞40 mg/L時，幼苗根長明顯降低，當鉛濃度為120 mg/L時，幼苗根系明顯生長不良（表1）。

2.2 鉛脅迫對番茄幼苗SOD和POD活性的影響

當鉛濃度低于40 mg/L時，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）活性對鉛的敏感濃度范圍為40～60 mg/L（圖1）。

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

3 小結與討論

試驗結果表明，Pb2＋濃度較低時，對番茄種子發(fā)芽率、幼苗株高和根長無明顯抑制作用；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。過氧化物酶（POD）活性隨鉛濃度的增加而增加，達到活性高峰后，則隨鉛濃度的增加而降低。這說明鉛濃度低時，植物細胞對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。

由于本試驗主要研究了鉛脅迫對番茄種子萌發(fā)及幼苗生長的毒害作用，鉛脅迫對植物生長的影響是多方面的、復雜的，還有待于進一步研究和探討。

圖1 不同鉛濃度對番茄幼苗SOD和POD活性的影響

[1]林丹.淺談鉛的污染及對人的危害[J].新余高專學報，2006，11（2）：109-110.

[2]徐和寶.鉛對幾種作物生長的影響及其在植物體內的積累[J].植物生態(tài)學與植物學叢刊，2000（4）：273-279.

[3]劉秀梅，聶俊華，王慶仁.鉛對農作物的生理生態(tài)效應[J].農業(yè)環(huán)境保護，2002，21（3）：201-203.

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

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

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

[7]白寶璋，孔祥生，王玉昆，等.植物生理學（下:實驗教程）[M].北京：中國農業(yè)科技出版社，1996.

[8]潘瑞熾,董愚得.植物生理學[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

臨沂師范學院實驗與教育技術中心立項項目

李西進（1976-），男，實驗師，主要從事植物生理生化方面的研究。E-mail：lixijin316@163.com

2009-04-09