胁迫时间与非毒性离子对重金属抑制拟南芥种子发芽及幼苗生长的影响
211098596_重金属镉胁迫对大豆种子萌发与幼苗生长的影响
收稿日期:20220508基金项目:辽宁省自然科学基金资助项目(20170540650)㊂作者简介:韩俊艳(1968),女,内蒙古赤峰人,教授,博士㊂第35卷第2期2023年 4月沈阳大学学报(自然科学版)J o u r n a l o f S h e n y a n g U n i v e r s i t y (N a t u r a l S c i e n c e )V o l .35,N o .2A pr .2023文章编号:2095-5456(2023)02-0108-08重金属镉胁迫对大豆种子萌发与幼苗生长的影响韩俊艳,王敬言,刘诗琦,冷玉莹,何 进,林楚航(沈阳大学城市有害生物治理与生态安全辽宁省重点实验室,辽宁沈阳 110044)摘 要:研究不同质量分数氯化镉胁迫对土培下大豆种子萌发与幼苗生长的影响㊂结果表明:大豆种子的发芽势㊁发芽率㊁发芽指数㊁活力指数㊁大豆幼苗的株高㊁叶长㊁叶宽㊁根长㊁干重㊁鲜重㊁耐性指数以及叶绿素质量分数均随氯化镉质量分数的增加呈下降趋势㊂氯化镉会抑制大豆幼苗的株高㊁叶长㊁叶宽㊁根长的生长,其中,株高和根长对氯化镉的胁迫更为敏感㊂100m g ㊃k g -1氯化镉处理的大豆幼苗的耐性指数与对照组差异极显著,第14㊁21㊁28d 大豆幼苗的耐性指数分别为42.6%㊁35.9%㊁34.4%㊂不同质量分数氯化镉处理后,大豆叶片中叶绿素质量分数降低,当氯化镉质量分数为100m g ㊃k g -1时,降低幅度最大㊂重金属镉进入土壤后,影响大豆种子的萌发以及幼苗正常的生长发育㊂关 键 词:镉;大豆;土培;种子萌发;幼苗生长中图分类号:Q 94 文献标志码:AE f f e c t s o fC a d m i u m S t r e s so nS e e dG e r m i n a t i o na n dS e e d l i n g G r o w t ho f S o yb e a n HA N J u n y a n ,WA N G J i n g y a n ,L I U S h i q i ,L E N G Y u y i n g ,H E J i n ,L I NC h u h a n g(L i a o n i n g K e y L a b o r a t o r y o f U r b a n I n t e g r a t e d P e s t M a n a g e m e n t a n d E c o l o g i c a l S e c u r i t y ,S h e n y a n g U n i v e r s i t y ,S h e n y a n g 110044,C h i n a )A b s t r a c t :T h ee f f e c t so fc a d m i u m c h l o r i d eo ns e e d g e r m i n a t i o na n ds e e d l i n g g r o w t h o f s o yb e a nu n d e r s o i lc u l t u r ew e r e s t ud ie d .T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e g e r m i n a t i o n p o t e n t i a l ,g e r m i n a t i o n r a t e ,g e r m i n a t i o n i n d e x ,v i g o r i n d e x ,p l a n t h e i g h t ,l e af l e ng th ,l e a fwi d t h ,r o o t l e n g t h ,d r y w e i g h t ,f r e s hw e i g h t ,t o l e r a n c e i n d e xa n dc h l o r o p h y l l c o n t e n t o f s o y b e a ns e e d s d e c r e a s e dw i t h t h e i n c r e a s eo f c a d m i u mc o n t e n t .c a d m i u mc h l o r i d e i n h i b i t e dt h e g r o w t ho f p l a n t h e i g h t ,l e a f l e n g t h ,l e a fw i d t ha n d r o o t l e n g t ho f s o y b e a ns e e d l i n g s .P l a n t h e i g h t a n d r o o t l e n g t hw e r em o r e s e n s i t i v e t o c a d m i u mc h l o r i d e s t r e s s .T h e t o l e r a n c e i n d e xo f s o y b e a n s e e d l i n g s t r e a t e dw i t h100m g ㊃k g -1c a d m i u mc h l o r i d ew a s s i g n i f i c a n t l y d i f f e r e n t f r o mt h a t o f t h e c o n t r o l g r o u p .T h e t o l e r a n c e i n d e xo f s o y b e a ns e e d l i n g s t r e a t e dw i t h100m g ㊃k g -1c a d m i u m c h l o r i d e o n t h e 14t h ,21s t a n d 28t h d a y w a s 42.6%,35.9%a n d 34.4%r e s p e c t i v e l y .T h ec h l o r o p h y l lc o n t e n to fs o y b e a nl e a v e sd e c r e a s e d w i t ht h et r e a t m e n to f d i f f e r e n t c o n c e n t r a t i o no f c a d m i u mc h l o r i d e ,a n d t h e g r e a t e s td e c r e a s ew a s f o u n dw h e nt h e c o n c e n t r a t i o no f c a d m i u mc h l o r i d ew a s100m g ㊃k g -1.Af t e rc a d m i u m e n t e r e dt h es o i l ,i t a f f e c t e dt h eg e r m i n a t i o n o fs o y b e a n s e e d sa n dth e n o r m a l g r o w t h a n d d e v e l o p m e n to f s o y b e a n s e e d li n g s .K e y wo r d s :c a d m i u m ;s o y b e a n s ;s o i l c u l t u r e ;s e e d g e r m i n a t i o n ;s e e d l i n gg r o w t h Copyright ©博看网. All Rights Reserved.随着人口数量急剧增加㊁社会的进步㊁经济快速发展以及工业化进程加速等,土壤污染对环境破坏和人体健康的危害日益严重㊂土壤污染包括有机物污染㊁无机物污染和放射性污染等几大类[1],其中无机物污染中最严重的是重金属污染,以镉污染尤其突出[2]㊂土壤中镉污染的主要来源包括汽车尾气排放㊁采矿㊁冶炼㊁电镀㊁长期施用磷肥㊁污水灌溉㊁垃圾填埋等人为因素和地质风化㊁水土流失㊁火山活动等自然因素[3],人为源主要为工业㊁农业㊁生活等,自然源主要为地质风化[4]㊂镉以各种途径进入土壤中,破坏了土壤的生态系统平衡[5]㊂土壤遭受镉污染后难降解,致使土壤肥力降低,抑制作物正常生长,在镉质量分数较低的情况下,也会出现植物生长缓慢㊁产量下降等问题[6]㊂土壤中的镉转移到食品中,会对人体造成一定的危害,主要表现为骨质疏松㊁肾脏损害㊁肾功能障碍㊁机体癌变㊁生殖发育功能损害以及神经系统病变等诸多问题[7]㊂大豆是我国重要的油料作物㊁粮食作物和饲料作物,富含植物蛋白㊁不饱和脂肪酸和膳食纤维[8]㊂目前,对大豆响应镉胁迫的研究较少,研究土壤中镉胁迫下的大豆植株萌发㊁生长情况以及叶绿素,对于大豆的安全性评估和生产具有指导作用㊂鉴于此,本文以大豆为对象,研究土壤不同氯化镉质量分数胁迫下大豆的种子萌发特性㊁植株生长情况,以期为镉污染农田的大豆安全生产以及提高大豆抗镉性提供科学依据㊂1 材料和方法1.1 试验材料供试土壤购于沈阳凡宇园艺科技有限公司,土壤p H 值为6.5~6.8,氮㊁磷㊁钾总质量分数ȡ12g ㊃k g -1,含水量ɤ40%,有机质质量分数ȡ40%,硅质量分数ȡ0.3g ㊃k g -1,主要含有草炭㊁蛭石和其他辅助成分及抑制土传病害的高效抑菌剂㊂供试大豆种子购于沈阳地区农贸市场㊂选择大小均匀一致㊁颗粒饱满㊁表面光滑无损伤的大豆种子,冲洗3~5次后,置于100m L 的烧杯中浸泡6~8h ㊂将浸泡好的大豆于20ħ光照恒温培养室中培养,光照时间为早上6ʒ00到晚上10ʒ00,并进行不同质量分数镉胁迫处理,C d 2+的供源C d C l 2㊃2.5H 2O 为分析纯试剂㊂1.2 试验方法1.2.1 大豆种子萌发指标测定设置3个氯化镉质量分数梯度:60㊁80和100m g ㊃k g -1㊂以不加氯化镉为对照(空白对照组),每个质量分数处理20个大豆种子,3个重复㊂每天记载发芽种子数,连续记录7d ㊂于第4d 计算发芽势,第7d 计算发芽率㊁发芽势㊁发芽指数㊁活力指数,并用刻度尺测量幼苗株高㊂计算公式[9]如下:发芽率=供试种子的发芽数供试种子数ˑ100%;发芽势=实验规定日期内正常发芽的种子数供试种子数ˑ100%;发芽指数=试验天数内的发芽数试验天数;活力指数=发芽指数ˑ株高㊂1.2.2 大豆幼苗生长指标测定待大豆种子生长14㊁21㊁28d 后,选取生长状态基本一致的大豆幼苗,用卷尺(精确到0.1c m )和游标卡尺(精确到0.01c m )分别测量叶长㊁叶宽㊁株高㊁根长㊂并计算耐性指数㊂计算公式[10]为耐性指数=各处理组根系平均长度预期根系平均长度㊂1.2.3 大豆幼苗地上部分叶㊁茎以及根系生物量测定待14㊁21㊁28d 时,将大豆植株洗净擦干,分成根㊁茎㊁叶3部分,称量各部分鲜重后放入105ħ烘箱901第2期 韩俊艳等:重金属镉胁迫对大豆种子萌发与幼苗生长的影响Copyright ©博看网. All Rights Reserved.杀青30m i n,再将烘箱调至70ħ烘干至质量不变,取出后准确称量植株的各部分干重[11]㊂1.2.4大豆幼苗叶绿素质量分数的测定待14㊁21和28d时,选取生长状态基本一致的大豆幼苗叶片,采用乙醇提取法[12]测量叶绿素a㊁叶绿素b㊁类胡萝卜素质量分数㊂1.3数据统计与分析用E x c e l对试验结果进行计算,采用S P S SS t a t i s t i c s24.0软件对数据进行单因素方差分析,采用最小显著性差异法(L S D)㊁邓尼特t3法(D u n n e t)进行差异性分析(p<0.05)㊂使用G r a p h P a dP r i s m 9.0.0软件进行作图㊂2结果与分析2.1氯化镉胁迫对大豆种子萌发的影响2.1.1氯化镉胁迫对大豆种子发芽势和发芽率的影响表1为不同质量分数氯化镉胁迫对大豆种子萌发的影响,由表1可见,氯化镉胁迫对大豆种子的发芽势和发芽率均有影响㊂随着氯化镉胁迫质量分数的增加,发芽势和发芽率呈逐渐下降趋势㊂氯化镉处理质量分数为60m g㊃k g-1时,发芽势为53.33%,发芽率为86.67%,与空白对照组比较,分别下降了22.0%㊁11.9%,差异显著(p<0.05)㊂氯化镉处理质量分数为80㊁100m g㊃k g-1时,发芽势分别为43.33%㊁28.33%,与空白对照组比较,分别下降了36.6%㊁58.5%;发芽率分别为78.33%㊁60.0%,与空白对照组比较,分别下降了20.3%㊁39.0%,差异极显著(p<0.01)㊂2.1.2氯化镉胁迫对大豆种子发芽指数和活力指数的影响从表1中可以看到,随着氯化镉质量分数的增加,大豆发芽指数和活力指数逐渐减小,与空白对照组比较,3个质量分数氯化镉处理组的发芽指数分别下降了11.7%㊁20.3%㊁39.1%,活力指数分别下降了15.4%㊁33.7%㊁60.3%㊂说明随着氯化镉质量分数的增大,大豆种子的萌发时间延长㊂表1不同质量分数氯化镉胁迫对大豆种子萌发的影响T a b l e1E f f e c t s o f c a d m i u mc h l o r i d es t r e s sw i t hd i f f e r e n tm a s s f r a c t i o n s o n s o y b e a n s e e d g e r m i n a t i o n氯化镉质量分数m g㊃k g-1发芽势%发芽率%发芽指数个㊃d-1株高mm活力指数mm㊃d-1068.33ʃ0.0398.33ʃ0.032.81ʃ0.0884.95238.71ʃ7.016053.33ʃ0.03 86.67ʃ0.03 2.48ʃ0.08 81.47202.05ʃ6.738043.33ʃ0.03 78.33ʃ0.03 2.24ʃ0.08 70.61158.16ʃ5.8310028.33ʃ0.03 60.00ʃ0.05 1.71ʃ0.14 55.4394.79ʃ7.90 注: 表示与空白对照组差异显著(p<0.05); 表示与空白对照组差异极显著(p<0.01),(下同)㊂2.2氯化镉胁迫对大豆幼苗生长的影响2.2.1氯化镉胁迫对大豆幼苗叶长㊁叶宽㊁株高㊁根长的影响图1为不同质量分数氯化镉胁迫对大豆幼苗生长的影响,由图1可知,经质量分数为60㊁80㊁100m g㊃k g-1氯化镉处理的大豆幼苗的生长均受到影响㊂随着氯化镉处理质量分数增大,大豆幼苗叶片变黄㊁失水㊁萎缩的现象逐渐明显㊂叶长和叶宽呈现下降的趋势,100m g㊃k g-1氯化镉处理组在不同时期植株叶长和叶宽下降最显著(p<0.01),在第14d时,100m g㊃k g-1氯化镉处理组叶长和叶宽分别为22.04mm㊁21.21mm,与空白对照组比较下降了44.0%和44.5%,见图1(a)㊁图1(b)㊂随着氯化镉质量分数增大,植株的各项生长指标均下降㊂株高呈现逐渐降低的趋势,与空白对照组比较,均显著下降(p<0.01)㊂在60m g㊃k g-1氯化镉处理下,3个时期株高分别下降了15.1%㊁23.0%㊁24.4%㊂80m g㊃k g-1氯化镉处理下,3个时期株高分别下降了32.1%㊁48.6%㊁47.5%㊂100m g㊃k g-1氯化镉处理下,3个时期株高分别下降了42.6%㊁58.1%㊁54.8%,见图1(c)㊂表明氯化镉质量分数越高,对大豆幼苗株高的抑制程度越大㊂不同质量分数氯化镉处理对大豆幼苗根的正常生长发育产生了严重影响㊂从大豆幼苗根的形态可以发现,随着氯化镉质量分数的增加,大豆幼苗的根出现了褐变㊁弯曲甚至腐烂的现象,根长明显减小,侧根数量明显减少㊂第28d时,与空白对照组比较,60㊁80㊁100m g㊃k g-1氯化镉处理组植株根长分别011沈阳大学学报(自然科学版)第35卷Copyright©博看网. All Rights Reserved.下降了43.3%㊁56.8%㊁65.6%,与对照组比较差异极显著(p <0.01),见图1(d )㊂(a )氯化镉胁迫对叶长的影响(b)氯化镉胁迫对叶宽的影响(c )氯化镉胁迫对株高的影响(d)氯化镉胁迫对根长的影响图1 不同质量分数氯化镉胁迫对大豆幼苗生长的影响F i g .1 E f f e c t o f c a d m i u mc h l o r i d es t r e s sw i t hd i f f e r e n tm a s s f r a c t i o n s o n s o y b e a n s e e d l i n g s g r o w t h 2.2.2 氯化镉胁迫对大豆幼苗耐性指数的影响图2 不同质量分数氯化镉胁迫对大豆幼苗耐性指数的影响F i g .2 E f f e c t o f c a d m i u mc h l o r i d es t r e s sw i t hd i f f e r e n tm a s s f r a c t i o n s o n s o y b e a n s e e d l i n gs t o l e r a n c e i n d e x 耐性指数主要是考察植物根系抵抗能力强弱的一个指标㊂图2为不同质量分数氯化镉胁迫对大豆幼苗耐性指数的影响,由图2可知,随着氯化镉处理质量分数的增加,由于大豆幼苗的根长生长缓慢,耐性指数逐步下降,同时随着氯化镉处理大豆幼苗天数的增加,耐性指数也逐步下降㊂100m g ㊃k g -1氯化镉处理组大豆幼苗在第14㊁21㊁28d 时,耐性指数与对照组比较差异极显著(p <0.01)㊂2.2.3 氯化镉胁迫对大豆幼苗鲜重的影响图3为不同质量分数氯化镉胁迫对大豆幼苗鲜重的影响,由图3可知,随着氯化镉质量分数增加,大豆幼苗的根㊁茎㊁叶鲜重呈现逐步下降的趋势㊂不同时期氯化镉胁迫大豆幼苗的根㊁茎㊁叶各部分鲜重与对照组比较差异显著㊂第28d 时,空白对照组大豆幼苗根的鲜重为270.2,60㊁80㊁100m g ㊃k g -1氯化镉处理组植株根部鲜重分别较空白对照组下降了28.5%㊁43.3%㊁50.7%,有极显著差异(p <0.01)㊂2.2.4 氯化镉胁迫对大豆幼苗干重的影响图4为不同质量分数氯化镉胁迫对大豆幼苗干重的影响,由图4可知,随着氯化镉质量分数的增大,大豆幼苗的根㊁茎㊁叶干重呈现下降趋势,100m g ㊃k g -1氯化镉处理组大豆幼苗各部位干重值最低,14㊁21㊁28d 时,根部干重较对照组分别降低了37.7%㊁61.1%㊁61.9%,茎部干重分别降低了60.6%㊁50.5%㊁38.7%,叶干重分别降低了67.6%㊁62.9%㊁66.4%,差异显著㊂111第2期 韩俊艳等:重金属镉胁迫对大豆种子萌发与幼苗生长的影响Copyright ©博看网. All Rights Reserved.(a )氯化镉胁迫对根鲜重的影响(b)氯化镉胁迫对茎鲜重的影响(c)氯化镉胁迫对叶鲜重的影响图3 不同质量分数氯化镉胁迫对大豆幼苗鲜重的影响F i g .3 E f f e c t o f c a d m i u mc h l o r i d es t r e s sw i t hd i f f e r e n tm a s s f r a c t i o n s o n f r e s hw e i g h t o f s o y b e a n s e e d l i n gs (a )氯化镉胁迫对根干重的影响(b)氯化镉胁迫对茎干重的影响(c)不氯化镉胁迫对叶干重的影响图4 不同质量分数氯化镉胁迫对大豆幼苗干重的影响F i g .4 E f f e c t o f c a d m i u mc h l o r i d es t r e s sw i t hd i f f e r e n tm a s s f r a c t i o n s o nd r y w e i g h t o f s o y b e a n s e e d l i n g s 2.2.5 氯化镉胁迫对大豆幼苗叶绿素的影响叶绿素是植物光合作用的重要指标[13]㊂图5为不同质量分数氯化镉胁迫对大豆幼苗叶绿素的影响,由图5可知,14d 时,氯化镉处理组大豆幼苗的叶绿素a ㊁叶绿素b ㊁类胡萝卜素质量分数均低于对照211沈阳大学学报(自然科学版) 第35卷Copyright ©博看网. All Rights Reserved.组,并随着氯化镉质量分数的升高,大豆幼苗叶绿素质量分数逐渐降低,3组不同质量分数氯化镉胁迫下的叶绿素a ㊁类胡萝卜素与对照组相比差异显著㊂21和28d 时,3组不同质量分数氯化镉处理下叶绿素a ㊁叶绿素b ㊁类胡萝卜素质量分数均极显著低于对照组(p <0.01)㊂与对照组比较,100m g ㊃k g -1处理组下降最严重,叶绿素a ㊁叶绿素b ㊁类胡萝卜素分别下降了34.7%㊁41.3%㊁41.2%和35.5%㊁45.3%㊁39.0%㊂(a )氯化镉胁迫14d 对叶绿素的影响(b )氯化镉胁迫21d 对叶绿素的影响(c )氯化镉胁迫28d 对叶绿素的影响图5 不同质量分数氯化镉胁迫对大豆幼苗叶绿素的影响F i g .5 E f f e c t o f c a d m i u mc h l o r i d es t r e s sw i t hd i f f e r e n tm a s s f r a c t i o n s o n c h l o r o p h y l l o f s o y b e a n s e e d l i n g s 3 讨 论种子的萌发指标是评价种子萌发能力㊁出苗整齐度以及种子活力的重要参数,直接与幼苗的生长和生物量相关[14]㊂萌发期是植物生长发育过程中受外界非生物因素影响最敏感的时期之一,幼苗期对镉胁迫产生的毒害反应尤为显著[15]㊂彭昌琴等[16]㊁陈丽丽等[17]研究发现,随着镉质量分数的增加,对植物根长的抑制程度加大㊂本研究中,氯化镉对根长的抑制程度较为严重,这可能与植物的根系更容易富集重金属导致,植物将重金属固定在根系中,也是一种自我保护机制,最大可能的减少重金属向茎㊁叶中运输,减少重金属对植物的损害[18]㊂杨明等[19]研究发现,镉胁迫对水稻种子的萌发以及幼苗生长具有抑制作用,镉浓度越高,抑制作用越强㊂岑画梦等[15]研究表明狗牙根与假俭草种子的发芽势㊁发芽率㊁发芽指数㊁活力指数㊁根长等均随镉质量浓度的升高而降低㊂本实验研究表明,60㊁80㊁100m g ㊃k g -1氯化镉处理组与空白对照组比较,大豆的种子萌发和幼苗生长均受到不同程度的影响,氯化镉质量分数越高越明显㊂推测高质量分数的镉可能对胚㊁芽等产生毒害,从而抑制种子萌发以及后期生长发育㊂叶绿素是植物光合作用的重要物质基础,其质量分数的多少直接反映叶片光合能力的强弱,环境胁迫可导致叶绿素的破坏与降解㊂刘燕等[20]研究表明镉胁迫下油菜叶绿素总量呈下降趋势㊂朱志勇等[21]研究表明,氯化镉通过破坏叶绿体中类囊体结构而降低小麦旗叶叶绿素质量分数,从而抑制光合作用㊂本研究中随着氯化镉胁迫质量分数的增加,大豆叶片中叶绿素质量分数显著下降,因此推测氯化镉的胁迫使幼叶叶绿体发育不良,阻碍了叶绿素的合成,从而进一步影响了光合作用,对大豆生理生化代谢产生了巨大的毒害作用㊂这也与吴正卓等[22]得出高质量分数的镉胁迫能明显降低叶片叶绿素质量分数结论相一致㊂后期研究可以继续探寻重金属镉胁迫大豆的作用机理,为提高大豆抗镉性提供可311第2期 韩俊艳等:重金属镉胁迫对大豆种子萌发与幼苗生长的影响Copyright ©博看网. All Rights Reserved.411沈阳大学学报(自然科学版)第35卷靠参考依据㊂4结论重金属镉胁迫对大豆种子的萌发与幼苗生长均有影响㊂随着氯化镉胁迫质量分数的增大,大豆种子的发芽率㊁发芽指数㊁发芽势㊁活力指数降低,大豆幼苗的株高㊁叶长㊁叶宽㊁根长㊁干重㊁鲜重㊁耐性指数以及叶绿素质量分数均呈下降趋势㊂随着氯化镉胁迫质量分数的增加以及胁迫时间的延长,大豆种子的萌发以及幼苗生长受到的抑制作用逐渐增强㊂参考文献:[1]刘国泰,张睿.农用土壤中污染物类型及特性研究[J].广东化工,2021,48(5):138.L I U G T,Z H A N G R.T y p e sa n dc h a r a c t e r i s t i c so f p o l l u t a n t s i na g r i c u l t u r a ls o i l s[J].G u a n g d o n g C h e m i c a l I n d u s t r y,2021, 48(5):138.[2]薛祖源.国内土壤污染现状㊁特点和一些修复浅见[J].现代化工,2014,34(10):16.X U EZ Y.P r e s e n ts i t u a t i o n,c h a r a c t e r i s t i c so fs o i l p o l l u t i o ni n C h i n aa n ds o m es u g g e s t i o n sf o rs o i l r e m e d i a t i o n[J].M o d e r nC h e m i c a l I n d u s t r y,2014,34(10):16.[3]P A NLB,MAJ,WA N G XL,e t a l.H e a v y m e t a l s i ns o i l s f r o ma t y p i c a l c o u n t y i nS h a n x i P r o v i n c e,C h i n a:l e v e l s,s o u r c e sa n ds p a t i a l d i s t r i b u t i o n[J].C h e m o s p h e r e,2016,148:248254.[4]K H A N AM R,K UMA R A,N A Y A K A K,e t a l.M e t a l(l o i d)s(A s,H g,S e,P ba n dC d)i n p a d d y s o i l:b i o a v a i l a b i l i t y a n d p o t e n t i a lr i s k t oh u m a nh e a l t h[J].S c i e n c e o f t h eT o t a l E n v i r o n m e n t,2020,699:134330.[5]王泓博,苟文贤,吴玉清,等.重金属污染土壤修复研究进展:原理与技术[J].生态学杂志,2021,40(8):22772288.WA N G H B,G O U W X,WU Y Q,e t a l.P r o g r e s s i nr e m e d i a t i o n t e c h n o l o g i e s o fh e a v y m e t a l s c o n t a m i n a t e ds o i l:p r i n c i p l e s a n d t e c h n o l o g i e s[J].C h i n e s e J o u r n a l o fE c o l o g y,2021,40(8):22772288.[6]孙婕妤,刘艳秋,李佰林,等.植物对镉的耐性机制以及对镉污染土壤修复的研究进展[J].江苏农业科学,2018,46(7):1219.S U NJ S,L I U Y Q,L IBL,e t a l.R e s e a r c h p r o g r e s so n m e c h a n i s m o f p l a n t t o l e r a n c e t oc a d m i u ma n dr e m e d i a t i o no f c a d m i u mc o n t a m i n a t ed s o i l[J].J i a n g s uA g r i c u l t u r a l S c ie n c e s,2018,46(7):1219.[7]綦峥,齐越,杨红,等.土壤重金属镉污染现状㊁危害及治理措施[J].食品安全质量检测学报,2020,11(7):22862294.Q I Z,Q IY,Y A N G H,e t a l.S t a t u s,h a r ma n d t r e a t m e n tm e a s u r e so f h e a v y m e t a l c a d m i u m p o l l u t i o n i ns o i l[J].J o u r n a l o fF o o d S a f e t y&Q u a l i t y,2020,11(7):22862294.[8]崔广娟,曹华元,陈康,等.镉胁迫对4种基因型大豆生长和体内元素分布的影响[J].华南农业大学学报,2020,41(5):4957.C U IGJ,C A O H Y,C H E N K,e ta l.E f f e c t so fc a d m i u m s t r e s so n p l a n t g r o w t ha n de l e m e n td i s t r i b u t i o no ff o u rs o y b e a ng e n o t y p e s[J].J o u r n a l o f S o u t hC h i n aA g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t y,2020,41(5):4957.[9]李爽,付鸿博.重金属镉胁迫对2种草坪草种子萌发的影响[J].世界热带农业信息,2020(9):2831.L I S,F U H B.E f f e c t so f c a d m i u ms t r e s so ns e e d g e r m i n a t i o no f t w o t u r f g r a s s e s[J].W o r l dT r o p i c a lA g r i c u l t u r e I n f o r m a t i o n, 2020(9):2831.[10]黄娟,周瑜,李泽碧,等.镉胁迫对甜高粱种子萌发及幼苗生长的影响[J].南方农业,2021,15(25):2730.HU A N GJ,Z H O U Y,L I ZB,e t a l.E f f e c t o f c a d m i u ms t r e s s o n s e e d s p r o u t i n g a n d s e e d l i n gg r o w t ho f s w e e t s o r g h u m[J].S o u t hC h i n aA g r i c u l t u r e,2021,15(25):2730.[11]肖雪,李宗艳,马长乐,等.镉胁迫对双腺藤幼苗生长及生理特性的影响[J].西部林业科学,2021,50(3):118123.X I A O X,L I ZY,MA C L,e ta l.E f f e c t so fC d2+s t r e s so nt h e g r o w t ha n d p h y s i o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c so f M a n d e v i l l a s a n d e r i s e e d l i n g s[J].J o u r n a l o fW e s tC h i n aF o r e s t r y S c i e n c e,2021,50(3):118123.[12]刘彩云.提取方法㊁试剂对不同高等植物叶片叶绿素提取效果的比较分析[J].潍坊学院学报,2014,14(2):7476.L I U CY.C o m p a r a t i v e a n a l y s i s o n t h em e t h o d sa n ds o l u t i o n so f c h l o r o p h y l l e x t r a c t i o no fd i f f e r e n th i g h e r p l a n t[J].J o u r n a l o f W e i f a n g U n i v e r s i t y,2014,14(2):7476.[13]庞亚琴,任彩婷,徐秋曼.解淀粉芽孢杆菌HM618对镉胁迫下小麦幼苗生长的影响[J].天津师范大学学报(自然科学版),2018,38(4):5559.P A N G Y Q,R E NCT,X U Q M.E f f e c t s o f B a c i l l u s a m y l o l i q u e f a c i e n s HM618o n t h e g r o w t ho fw h e a t s e e d l i n g s u n d e r c a d m i u m s t r e s s[J].J o u r n a l o fT i a n j i nN o r m a lU n i v e r s i t y(N a t u r a l S c i e n c eE d i t i o n),2018,38(4):5559.[14]王博,田杰,龙林,等.重金属胁迫对白三叶种子萌发的影响[J].种子,2019,38(2):2024.WA N GB,T I A NJ,L O N G L,e t a l.E f f e c t so fh e a v y m e t a l s t r e s so n g e r m i n a t i o no f T r i f o l i u mr e p e n s[J].S e e d,2019,38(2): 2024.[15]岑画梦,彭玲莉,杨雪,等.C d2+对狗牙根㊁假俭草种子萌发及幼苗生长的影响[J].草业学报,2015,24(5):100107.Q I N H M,P E N GLL,Y A N G X,e t a l.E f f e c t so fC d2+o nt h es e e d g e r m i n a t i o na n ds e e d l i n gg r o w t ho f C y n o d o nd a c t y l o n a n dE r e m o c h l o a o p h i u r o i d e s[J].A c t aP r a t a c u l t u r a eS i n i c a,2015,24(5):100107.Copyright©博看网. 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运用MSAP研究镉胁迫对拟南芥幼苗基因甲基化的影响_李照令
随着工业化的发展和不合理的开发利用资源，越来越多的重金属在土壤中积累。
最近十多年间，污水灌溉、采矿等人类活动致使土壤和水中的镉含量大幅增加，并通过食物链积累危害人类健康[1-2]。
根据国土资源部统计显示，目前全国约有4%的耕地受到镉污染，占重金属超标土壤面积的40%，2011年造成粮食减产400多万t ，镉对大米等农作物造成的食物安全风险状况亦不容乐观[3]。
由于镉具有潜伏期长，毒性和迁移性强等特点，故对其污染土壤的诊断与治理已引起国内外学者的广泛重视[4-5]。
高浓度的镉容易造成甲基化损伤、细胞DNA 链断裂、碱基错配等损伤，从而摘要：DNA 甲基化是表观遗传学的重要组成部分，并在环境胁迫响应中起重要作用。
运用甲基化敏感扩增多态性（Methylationsensitive amplification polymorphism ，MSAP ）技术研究0、0.5、1.5、5.0mg ·L -1Cd 2+处理对拟南芥幼苗全基因组DNA 甲基化水平的影响，结果表明：（1）不同浓度镉处理19d 后，叶片数、地上部鲜重无明显变化，但根长受到显著抑制；（2）选取10对引物扩增DNA 酶切产物，所得三个镉处理造成的拟南芥基因组MSAP%均高于对照（35%）；（3）随着镉处理的增大，拟南芥基因组甲基化（M ）型条带依次减少，去甲基化（D ）型条带逐渐增加，并且条带亮度也有所变化；（4）将特异性条带克隆测序后发现，mRNA 、假设蛋白、表达蛋白、用于编码假定蛋白的mRNA 序列V 型质子ATP 酶亚组、叶绿体中光合体系II CP47基因、叶绿体DNA 、rRNA 重复单元、核糖体蛋白等多种序列均存在甲基化修饰现象。
这些特异序列可为我们寻找镉胁迫的生物标记物及胁迫响应的机理研究提供一定的依据。
关键词：拟南芥；基因组甲基化；镉胁迫；MSAP 中图分类号：Q943.2文献标志码：A 文章编号：1672-2043（2014）01-0028-09doi:10.11654/jaes.2014.01.003运用MSAP 研究镉胁迫对拟南芥幼苗基因甲基化的影响李照令1，2，王鹤潼1，陈瑞娟1，2，贾春云1，李晓军1，台培东1，李培军1，刘宛1*（1.中国科学院沈阳应用生态研究所污染生态与环境工程重点实验室，沈阳110016；2.中国科学院大学，北京100049）Studying Genomic Methylation of Arabidopsis thaliana Seedlings Under Cadmium Stress Using MSAPLI Zhao-ling 1,2,WANG He-tong 3,CHEN Rui-juan 1,2,JIA Chun-yun 1,LI Xiao-jun 1,TAI Pei-dong 1,LI Pei-jun 1,LIU Wan 1*（1.Key Laboratory of Pollution Ecology and Environmental Engineering,Institute of Applied Ecology,Chinese Academy of Sciences,Shenyang 110016,China;2.University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China ）Abstract ：The DNA methylation is an important component of epigenetics and plays a significant role in the environmental stress-response.In this study,the effect of Cd 2+on the methylation in genome-wide DNA of Arabidopsis was researched under Cd stress of 0~5.0mg ·L -1Cd 2+using methylation-sensitive amplified polymorphism （MSAP ）technique.Root growth was significantly inhibited by Cd after 19days of incubation.However,no obvious differences were observed in leaf numbers and fresh weight among all treatments.The percentages of MSAP in Arabidopsis treated with Cd 2+were higher than that of the control （35%）.Increasing Cd concentrations decreased the methylated （M ）-type bands,but increased demethylated （D ）-type bands.Variations in the brightness intensity of these two bands were observed.After the specific bands were cloned and sequenced,the methylation modification phenomena were found in multiple sequences such as mRNA,hy －pothetical protein,express protein,V -type proton ATPase enzyme subgroup,chloroplast photosystem II CP47genes,Chloroplast DNA,rRNA repeat unit and ribosomal protein.These specific sequences could provide bases for the biomarkers of cadmium stress and stress-re －sponse mechanisms.Keywords ：Arabidopsis thaliana ;genome methylation;cadmium stress;MSAP收稿日期：2013－04－30基金项目：国家自然科学基金项目（21347007）；国家自然科学基金项目（21077113，40930739，20977095）；辽宁省自然科学基金项目（201202224）；国家科技重大专项（2012ZX07505-001）；沈阳大学区域污染环境生态修复教育部重点实验室基金作者简介：李照令（1988—），女，河北石家庄人，硕士研究生，主要从事环境污染生态毒理学研究。
NCA1在拟南芥感受钠盐胁迫过程中功能的研究
NCA1在拟南芥感受钠盐胁迫过程中功能的研究NCA1在拟南芥感受钠盐胁迫过程中功能的研究摘要：拟南芥作为模式植物，在环境逆境中具有较强的抵抗能力。
然而，钠盐胁迫对拟南芥的生长和发育产生了负面影响。
本研究旨在探究拟南芥中NCA1基因在感受钠盐胁迫过程中所发挥的功能。
通过一系列分子生物学实验以及生理指标测定，研究结果表明NCA1在拟南芥对钠盐胁迫做出的生理调节反应中发挥着重要作用。
引言：钠盐胁迫是土壤盐碱化的主要原因之一。
过量的钠盐会干扰植物的正常生长和发育，降低光合作用效率，导致叶片枯萎和植株死亡。
拟南芥作为一种模式植物，能够在一定程度上抵御钠盐胁迫。
先前的研究发现NCA1基因可能在这一过程中发挥重要作用。
本研究旨在进一步探究NCA1在拟南芥对钠盐胁迫的响应中的作用机制。
材料与方法：本实验使用野生型拟南芥作为研究对象，分为两组，分别为钠盐胁迫组和对照组。
通过PCR技术扩增得到NCA1基因的全长cDNA片段，并进行测序验证。
随后，将该片段克隆至植物表达载体中，并通过农杆菌介导法将其转化至拟南芥中。
转基因拟南芥经过筛选和鉴定后，选取具有高表达水平的转基因株系进行实验。
钠盐胁迫组和对照组的拟南芥苗分别置于含有一定浓度钠盐的营养液中，并在恒定的光照与温度条件下培养。
实验过程中，记录钠盐胁迫组拟南芥的生长状况，并通过相关指标的测定来评估钠盐胁迫对拟南芥的影响。
结果与讨论：经过PCR扩增和测序验证，确认获得了NCA1基因的全长cDNA 片段。
将该片段克隆至植物表达载体，并通过农杆菌介导法将其转化至拟南芥中，成功获得NCA1转基因拟南芥株系。
在钠盐胁迫下，对照组植株的生长明显受到抑制，而转基因株系的生长状况相对较好。
通过测定生理指标发现，钠盐胁迫组的叶片相对水分含量显著下降，而NCA1转基因株系的叶片相对水分含量下降幅度较小。
此外，钠盐胁迫组的丙二醛（MDA）含量显著增加，而NCA1转基因株系的MDA含量增加幅度较小。
镉胁迫对甘蓝型油菜种子萌发的影响
引用格式：王建伟，贺晓岚，王 召，等. 镉胁迫对甘蓝型油菜种子萌发的影响[J]. 湖南农业科学，2023（5）：37-41. DOI:DOI:10.16498/ki.hnnykx.2023.005.009近年来，农田土壤重金属污染已成为威胁我国粮食安全生产的一个严重环境问题。
镉（Cd）是毒性最强的重金属之一，容易在土壤—动植物—人体间富集转移，并且在人体内具有很长的生物半衰期（10~30 a）。
人体内积累过量的镉元素可引发肾损伤、骨质疏松和癌症等多种疾病[1]。
因此，耕地镉污染受到世界各地的广泛关注[2]。
关于镉胁迫对植物的生理毒害作用，国内已经有不少报道，主要集中在小麦、玉米[3]、水稻[4]、谷子、糜子[5]、辣椒[6]和黑麦草[7]等植物上。
有学者指出，种子萌发和苗期生长性状是评价植物重金属耐性的重要指标。
还有研究显示，镉胁迫对作物种子萌发和发芽指数影响不显著，对活力指数和根芽生长抑制作用明显[5,8]。
也有研究认为，油菜品种的根长、根表面积、根体积和根尖数与地上部镉含量及累积量呈显著正相关，根长与镉累积量呈显著正相关[9]。
甘蓝型油菜是一种重要的油料和多功能利用作物，其根系发达、分枝多、生物量大，具有重要的经济、科研和生态价值，被认为是修复土壤重金属镉胁迫对甘蓝型油菜种子萌发的影响 王建伟1，贺晓岚2，王 召2，汤 宏1，曾珠亮2（1. 凯里学院理学院，贵州凯里 556011；2. 凯里学院大健康学院，贵州凯里 556011）摘 要：以早熟100天、新都油800、南油868、美国油王88、广源58和丰油9号这6个油菜品种为材料，研究不同浓度镉胁迫（0~200 mg/L）对其种子萌发及根芽生长的影响。
结果表明：高浓度镉胁迫使油菜种子的萌发出现了滞后或抑制现象，主要表现为丧失发芽活力；随着镉浓度的增加，不同品种的发芽势、发芽率、活力指数、发芽指数均呈下降趋势，发芽日数呈增长趋势；其中发芽势、发芽率、活力指数、发芽日数、平均发芽天数受镉胁迫影响较小的品种为广源58和新都油800，其次为美国油王88和南油868，而早熟100天受镉胁迫抑制较为明显；随镉浓度的增加，不同油菜品种芽长、芽鲜重、芽干重、根长、根鲜重、根干重均呈下降趋势；不同浓度Cd胁迫下，早熟100天、丰油9号受到明显抑制，当镉浓度达到120 mg/L时，几乎无可见根；南油868的芽干重降低最小；美国油王88的芽长、芽鲜重、根长、根鲜重和根干重降低幅度较小。
盐胁迫对小麦种子萌发与幼苗生长的影响及外源物质调控效应
盐胁迫对小麦种子萌发与幼苗生长的影响及外源物质调控效应作者：王康君王龙顾正中李筠任立凯李强孙中伟来源：《江苏农业科学》2016年第01期摘要：为明确盐胁迫对小麦种子萌发与幼苗生长的影响及GA3与H2O2对盐害的缓解作用，本研究以德抗961（耐盐品种）及济南17（盐敏感品种）为供试材料，设置6种盐分浓度，分别是0、0.15%、0.30%、0.45%、0.60%、0.75%，并设外源H2O2、GA3预处理，测定种子萌发期及幼苗生长期的相关生理指标。
结果表明，盐胁迫降低了小麦种子中α-淀粉酶活性和胚根中的Ca2+含量，增加了胚根中脯氨酸含量，增大了胚根膜透性；降低了小麦幼苗中的可溶性蛋白含量及膜脂过氧化酶活性，增加了丙二醛（MDA）含量，导致小麦种子萌发率低，幼苗期根干质量、苗干质量低，幼苗株高矮。
外源H2O2、GA3处理可以增加小麦种子中的α-淀粉酶活性及胚根中的Ca2+含量，降低胚根的质膜透性，增加盐胁迫条件下幼苗中膜脂过氧化酶及可溶性蛋白含量，降低叶片中的丙二醛含量，提高了盐胁迫条件下种子萌发率增加了幼苗期根干质量、苗干质量和株高，缓解了盐胁迫对种子萌发及幼苗生长的影响。
关键词：盐胁迫；小麦；种子萌发；幼苗生长；外源调控中图分类号：S512.103 文献标志码：A 文章编号：1002—1302（2016）01—0111—05盐胁迫是世界范围内普遍存在的影响作物生长的逆境因子之一，它可导致植物细胞活性氧积累，破坏叶片光合作用，干扰蛋白质合成，阻碍能量代谢，抑制生长，是限制种子萌发及幼苗生长的重要外部因素之一。
中国现有盐渍土270万hm2，其中约7万hm2分布于农田。
虽然我国已在通过水利工程等措施实现盐渍土改良，并积累了丰富的经验，收到了显著的效果，但是由于当前水资源紧缺，选择耐盐作物品种，挖掘品种自身的耐盐能力，直接利用盐渍土成为提高盐碱地区作物产量的重要途径。
研究表明，利用赤霉素、矮壮素、萘乙酸、维生素C、水杨酸、稀土元素、H2O2等处理盐胁迫下的作物，可以提高作物的抗盐性。
NaCl胁迫对黄瓜种子萌发、幼苗生长及保护酶活性的影响.doc
NaCl胁迫对黄瓜种子萌发、幼苗生长及保护酶活性的影响摘要：采用深液流营养液水培（DFT）方法研究NaCl胁迫对黄瓜种子萌发、幼苗子叶生长及保护酶活性的影响。
结果表明，不同浓度的NaCl 溶液均能对黄瓜种子萌发、幼苗生长造成不同程度的抑制，并改变黄瓜叶片保护酶活性。
盐浓度较低的土壤，对黄瓜种子发芽及生长影响较小，不影响种植；高盐地区因不利于黄瓜种子萌发及生长，而不适宜黄瓜的种植。
关键词：黄瓜；NaCl；发芽率；生物积累量；保护酶活性中图分类号：S642.2 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2016.04.005Abstract： With the methods of deep flow hydroponic nutrient solution （DFT）， the NaCl stress on seed germination， seedling growth cotyledons and protective enzyme activities of cucumber was studied. The results showed that the different concentrations of NaCl solutions could inhibition the seed germination， seedling growth resulting in varying degrees， and change the cucumber leaf protective activity. The soil of lower concentration salt had the less affected on seed germination and growth， who hadn’t the affect on cultivation； and the area due to high salt was not conducive to seed germination and growth， which was inappropriate to cucumbercultivation.Key words：cucumber；NaCl；germination rate；bioaccumulation； protected enzyme activity土壤盐渍化是影响植物生产的主要因素之一[1]。
关于铅胁迫对种子萌发的影响研究论文摘要
铅胁迫对种子萌发的影响研究种子萌发（seed germination）是种子的胚从相对静止状态变为生理活跃状态，并长成营自养生活的幼苗的过程。
生产上往往以幼苗出土为结束。
种子萌发的前提是种子具有生活力，解除了休眠，部分植物的种子还需完成后熟过程。
重金属铅Pb(Ⅱ)胁迫对萝卜种子萌发及幼苗叶绿素合成影响的研究[1]∙ 【摘要】为了更好地认识重金属铅对植物种子萌发及幼苗生长发育的影响,以常见的萝卜种子作为材料,研究了不同浓度的Pb2+对萝卜种子萌发、幼苗根长及叶绿素含量的变化。
结果表明,Pb2+浓度变化并不影响萝卜种子萌发率,但随着浓度的增加,对幼苗的形态、根长、根毛的产生及叶绿素的含量均有一定程度的抑制作用。
铅胁迫对牛蒡种子萌发及幼苗生长的影响[2]∙ 【摘要】以牛蒡为试材,研究浓度为0、50、150、300、600、800、1 000mg/L的铅(Pb)溶液对牛蒡种子萌发和幼苗生长的影响。
结果表明:Pb溶液浓度为150mg/L时发芽率最高,50、150mg/L低浓度Pb溶液对牛蒡种子的萌发具有促进效应,当Pb溶液浓度大于150mg/L时则表现出递增抑制效应;不同浓度Pb胁迫下,牛蒡种子的发芽势、发芽指数和活力指数以及幼苗鲜重均表现出先升高后降低的趋势,且除幼苗鲜重外均在Pb2+浓度150mg/L时出现峰值;幼苗根长和芽长在Pb2+不同浓度胁迫下同样呈现出先增加后减小的趋势,其中幼苗根长和芽长分别在Pb2+浓度为50、150mg/L时出现峰值;幼苗叶片丙二醛和叶绿素含量随Pb2+浓度增加表现出持续升高趋势;幼苗叶片中超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性均表现出随Pb2+浓度增加先升高后降低的趋势,但二者活性在较高浓度Pb胁迫(>600mg/L)时仍能保持较高水平。
试验结果表明,低浓度Pb处理对牛蒡种子萌发和幼苗生长具有一定促进效应,高浓度Pb 则对其产生抑制作用,但高浓度Pb胁迫下牛蒡种子仍具有较高的萌发率,幼苗也可以正常生长,SOD、POD保持较高活性。
NaC1胁迫对番茄种子发芽和幼苗生理特性的影响
Ｅｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ Ｎａ Ｃ１ Ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ｏ ｎ Ｓ ｅ ｅ ｄ Ｇｅ ｒ ｍｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ Ｃｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｉ ｎ Ｓ ｅ ｅ ｄ ｌ ｉ ｎ ｓ ｏ ｆ Ｔｏ ｍａ ｔ ｏ
ｂ ｕ ｔ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｄ ｅ ｘ ｅ ｓ ａ ｂ ｏ ｖ ｅ ｏ ｆ“ ｚ ａ ｏ ｓ ｈ ｕ ｆ ａ ｎ ｑ ｉ ｅ ” ｗｅ ｒ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｎ ｔ ｌ ｙ ｌ ｏ ｗ ｅ ｒ ｔ ｈ ａ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ａ ｓ ｔ ｗｈ ｅ ｎ Ｎａ Ｃ １ ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗ ｅ ｒ ｅ
ｌ ｅ ｓ ｓ ｔ ｈ ａ ｎ ５ ０ ｍ ｍｏ ｌ ／ Ｌ ． Ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｔｈ ｇ ｅ ｎ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ Ｎ ａ Ｃ Ｉ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ （＞５ ０ ｍｍ ｏ ｌ ／ Ｌ ） ， ｇ ｅ ｍｉ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ａ ｔ ｅ ， ｇ ｅ ｍｉ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
研究报告
吴丽 君 等 ： Ｎ ａ Ｃ １ 胁 迫对 番茄种子发芽和幼苗生理特性 的影响
Ｎ ａ Ｃ １ 胁 迫 对 番 茄 种 子 发 芽 和 幼 苗 生 理 特 性 的影 响
吴 丽君 。 魏 艳秀
（ 中南林业科技大学 林学院， 湖南 长沙 ４ １ ０ ０ ０ ４ ）
摘要 ： 以东方红 一号、 早 熟番茄 、 卡 罗拉 ３个番茄 品种 为试 材 ， 用５ ０ 、 １ ０ ０ 、 １ ５ ０ 、 ２ ０ ０ 、 ２ ５ ０ ｍ ｍｏ ￣Ｌ Ｎ ａ Ｃ １ 溶液 处理种 子和 幼
五种重金属胁迫对白三叶和红三叶种子萌发及幼苗生长的影响
收稿日期：2014-09-26基金项目：深圳市生物、互联网、新能源、新材料产业发展专项资金项目(SW201110069) 作者简介：宋凤鸣，硕士，从事边坡绿化研究。
E-mail: floriasong@ 注：徐义炎为通讯作者。
E-mail:xuyiyan@五种重金属胁迫对白三叶和红三叶种子萌发及幼苗生长的影响宋凤鸣1，刘建华1，吴彩琼1，雷江丽2，徐义炎1（1.深圳市铁汉生态环境股份有限公司，广东 深圳518040；2.深圳市中国科学院 仙湖植物园，广东 深圳 518004）摘 要：通过发芽试验探讨镉、锰、铅、铜、锌五种重金属离子胁迫对海发白三叶和红三叶种子萌发的影响。
结果表明：海发白三叶和红三叶较耐镉和锰，铅、铜和锌次之。
在国家土壤三级标准的镉离子浓度和800 mg·L -1锰离子浓度胁迫下仍有80%以上的发芽率，且幼苗均能保持较好活性。
高浓度重金属离子对两种三叶草胚轴和胚根生长有显著抑制，红三叶发芽率整体略优于海发白三叶；两种三叶草均适合于镉、锰污染的土壤修复。
关键词：三叶草；重金属离子；胁迫；种子萌发Doi: 10.3969/j.issn.1009-7791.2014.04.002中图分类号：Q945.78 文献标识码：A 文章编号：1009-7791(2014)04-0276-05Effects of Five Kinds of Heavy Metal Stress on Seed Germination andSeedling Growth of Trifolium repens and T. pratenseSONG Feng-ming 1, LIU Jian-hua 1, WU Cai-qiong 1, LEI Jiang-li 2, XU Yi-yan 1(1.Shenzhen Techand Ecology & Environment Company Limited in Guangdong Province, Shenzhen 518040, Guangdong China; 2.Fairylake Botanical Garden, Shenzhen & Chinese Academy of Sciences, Shenzhen 518004, Guangdong China)Abstract: Effects of five kinds of heavy metal stress on seed germination and seedling growth of Trifolium repens and T. pratense were studied by germination test, aimed to provide a reference for the study of the applications of Trifolium in heavy metal contaminated soil. The results showed that Haifa (a cultivar of T. repens )and T. pratense had better tolerance to Cd 2+ and Mn 2+, than to Pb 2+, Cu 2+ and Zn 2+.They had over 80% germination rate under the III grade standard concentration of Cd 2+ or under 800 mg·L -1 Mn 2+, and the seedlings still maintained good vitality. High concentration of heavy metal ions stress had significant inhibition on the growth of embryo and hypocotyl, and T. pratense had better germination rate than Haifa. These two species of Trifolium could be applied for Cd-Mn contaminated soil restoration.Key words: Trifolium ; heavy metal ions; stress; seed germination土壤重金属污染具有隐蔽性、滞后性、累积性、不可逆转性等特点。
重金属胁迫对牛蒡种子萌发及幼苗生长的影响
重金属胁迫对牛蒡种子萌发及幼苗生长的影响作者：谭洪伟左明博何月庆付靖雯高天鹏来源：《种子科技》2022年第02期摘要：為了研究重金属胁迫对植物种子萌发及幼苗生长的影响，以牛蒡为材料，研究了不同浓度的锌、镍、铜、铬、铅、镉6种重金属对牛蒡种子萌发及幼苗生长的影响，结果表明，重金属胁迫后的牛蒡种子发芽率和幼苗芽长显著低于对照组;牛蒡幼苗体内过氧化氢酶（CAT）活性随重金属胁迫浓度的增加出现先上升后下降的趋势，在高浓度铜、锌、镍、镉处理下，CAT活性下降并最终低于对照组，高浓度铅胁迫下CAT活性有所下降但仍旧高于对照组，铬胁迫下植物全部死亡。
研究结果表明，重金属胁迫对种子萌发和幼苗生长有明显的抑制作用，且牛蒡幼苗对重金属有一定的抗性。
关键词：牛蒡;重金属胁迫;种子发芽率;幼苗发育;CAT活性文章编号：1005-2690（2022）02-0010-04 中国图书分类号：R282.71 文献标志码：B土壤是人类生存不可或缺的资源。
人类从土壤中获得休养生息的物质财富，没有土地，人类难以生存。
但人们在日常生活中对土壤资源缺乏足够的保护意识，造成土壤污染状况日趋严重。
重金属污染是土壤污染中危害最大、影响面积最广的，极大地破坏了生态环境，损害了人们的身体健康，甚至严重威胁到我国的可持续发展。
全国土壤污染状况调查于2005—2013年进行，2014年4月17日公布调查结果。
全国土壤中镉的点位超标率为7%，汞为1.6%，砷为2.7%，铜为2.1%，铅为1.5%，铬为1.1%，锌为0.9%，镍为4.8%。
目前，我国土壤镉、铬、铅等重金属污染严重[1]。
据不完全统计，我国目前约有1 000万hm2农田受到了污染，每年生产的受重金属污染的粮食达1 200万t，情况不容乐观[2]。
重金属具有易积累和毒性大的特点，不仅会造成耕地质量下降、农产品质量低等危害，还会迁移到农产品中，随着食物链的传递最后进入人体并在人体内富集，对人体造成危害[3-4]。
NaCl胁迫对滨海植物肾叶打碗花幼苗生理指标的影响
NaCl胁迫对滨海植物肾叶打碗花幼苗⽣理指标的影响NaCl胁迫对滨海植物肾叶打碗花幼苗⽣理指标的影响引⾔盐胁迫可以抑制植物的⽣长，在植物内部则严重影响其⽣理代谢。
盐胁迫对植物造成的损伤主要包括渗透胁迫和离⼦毒害, ⽽这两种是原初反应的结果, 即产⽣活性氧(ROS) , ⾼浓度ROS对植物细胞的⽣物膜、蛋⽩质、DNA 会造成不同程度的损伤[1-3] , ⽽低浓度ROS则能诱导某些抗氧化酶基因的表达, 从⽽提⾼酶的活性[4-6]。
在正常情况下, 植物体内的活性氧ROS的产⽣和清除是处在⼀个动态平衡的状态, ⼀般不会对植物造成伤害,⽽在盐胁迫条件下, 这种平衡就会被破坏, 导致ROS 的积累,从⽽引起抗氧化酶系统和抗氧化剂活性增加[7-10]。
⼀旦在植物体中过多的活性氧没有被移除，植物就会遭遇严重的氧化损伤，因此，酶和⾮酶系统抗氧化防御系统能够保护细胞免受损伤。
超氧化物歧化酶(SOD), 过氧化物酶(POD) 和过氧化氢酶(CAT)在移除活性氧的过程中是最重要的酶，SOD 可以催化超氧化物⾃由基通过歧化作⽤转化成O2 和H2O2, 产⽣的H2O2则可以进⼀步被POD 和CAT清除[11]。
在盐环境中，植物体内会产⽣⼀系列的变化，除此之外，也会产⽣⼀些渗透物质如脯氨酸以增加植物体内的渗透势，以减少盐离⼦对⾃⾝的伤害。
盐分是限制植物⽣长最重要的限制因素之⼀，并且也可以通过盐胁迫来更好的研究植物适应盐环境的机制，从⽽发现植物的耐盐性以便于更好地利⽤盐碱⼟[12]。
(Sudhakar et al. 2001).前⼈对许多植物都做过⽣理⽅⾯的耐盐报道。
王涛等⼈研究了NaCl 胁迫对对盐⾖⽊幼苗⽣理⽣态特性的影响[13],曹晓晓等⼈研究了盐胁迫对单叶蔓荆幼苗抗氧化酶以及丙⼆醛的影响[14]. 张明轩等⼈研究了NaCl 胁迫对马蔺幼苗⽣理⽣化指标的影响[15]。
但是关于滨海植物肾叶打碗花幼苗关于⽣理特性的研究却未见报道。
铅胁迫对拟南芥和盐芥种子萌发的影响
铅胁迫对拟南芥和盐芥种子萌发的影响摘要以模式植物拟南芥和盐芥为材料，研究了不同浓度的铅溶液对盐芥和拟南芥种子萌发的影响。
结果表明，当铅浓度小于200mg／L时，铅盐芥和拟南芥种子的萌发影响都较小；当铅浓度达400mg／L时，铅对盐芥和拟南芥种子的萌发均存在着明显的抑制作用，且其抑制程度随着浓度的提高而增加。
关键词拟南芥，盐芥，铅，萌发重金属污染是当今污染面积最广、危害最大的环境问题之一，据报道，我国受重金属污染的耕地面积近2000万公顷，约占耕地总面积的1／5。
众所周知，铅是一种重要的重金属，其对环境的污染主要来源于工业废物、废水、开采矿产活动、生活垃圾及汽车排放的尾气等。
铅进入土壤环境后不易被降解，很容易被农作物吸收继而通过食物链危害人体健康。
目前，许多研究仅注重于铅对土壤和作物产、质量的影响，很少有关于铅对种子发芽影响的报道。
拟南芥是众所周知的模式植物，而盐芥是一种盐生植物，与拟南芥近缘，但却比拟南芥耐盐，是研究植物抗盐机理的一种理想的模式材料。
本文旨在比较重金属铅对两种植物种子萌发的影响，探讨抗盐碱的植物是否对重金属胁迫也有抗性。
1 材料与方法1．1 材料拟南芥(Arabidopsis thaliana)和盐芥(Thellungiellahalophila)皆是2006年生产的种子；乙酸铅(Pb(CH3COO)2·3H20)为天津化学试剂三厂生产。
1．2 方法精选籽粒饱满的拟南芥和盐芥种子放人垫有滤纸的培养皿中，每皿100粒。
用醋酸铅配制不同浓度的铅溶液培养种子，浓度分别为Omg／L、50mg／L、lOOmg／L、200mg／L、400mg／L、600mg／L、800mg／L，对照用配制上述溶液的去离子水培养，每组各重复3次，置人工培养箱中进行发芽实验。
播种时每皿加相应浓度的溶液15mL处理液浸透滤纸并完全浸润种子，随后隔天加5mL(培养条件：温度28℃，光照12h)。
1．3 发芽指标测定当拟南芥和盐芥种子泡胀开始萌动后，每日观察发芽与出苗情况，并按下列公式计算发芽。
铅胁迫对乌麦种子萌发及幼苗生长的影响_马文丽
山西大学学报(自然科学版)27(2):202～204,2004Journal of Shanx i U niv ersit y(Nat.Sci.Ed.) 文章编号:0253-2395(2004)02-0202-03铅胁迫对乌麦种子萌发及幼苗生长的影响马文丽,金小弟,王转花(山西大学生命科学与技术学院,山西太原030006)摘 要:研究不同浓度铅胁迫下乌麦及小麦种子萌发及幼苗生长状况.结果表明:铅胁迫对乌麦及小麦的种子萌发具有低浓度下的激活效应和高浓度下的抑制效应;对幼苗苗长具有胁迫初期低浓度下的激活效应,随着胁迫时间的延长,转而表现为抑制效应;对幼苗根长具有显著的抑制效应.幼苗的生长状况比种子萌发更能体现铅毒性的大小,而根长的变化可作为植物受重金属毒性影响的一个重要指标.关键词:铅胁迫;乌麦;小麦;种子萌发;幼苗生长状况中图分类号:X503; 文献标识码:A铅作为土壤污染中最重要的一种重金属元素,在山西污染已十分严重,对人们健康和农业生产都带来了不可忽视的负面影响[1～3].种子萌发及幼苗生长是作物对外部环境反应的开始,也是作物对外界反应的敏感期.在这段时间,重金属对植株的影响主要是通过生理生化过程来实现.研究不同浓度的铅胁迫对乌麦(S ecale cereale L)及小麦种子萌发、幼苗生长状况的影响,可为农业生产早期预报重金属对作物的毒害效应、防止重金属毒害的发生和为环境监测中重金属污染的评价提供一定的理论依据.1 材料与方法1.1 材料实验所用材料为河东乌麦及晋偃746-9小麦.1.2 种子萌发实验选取均匀一致的种子,将其整齐地排列在铺有数层滤纸的培养皿中,每皿50粒.用不同浓度的Pb2+ (5mg/L,10m g/L,20mg/L,50mg/L,100m g/L,用Pb(NO3)2配制,以Pb2+浓度计)浸泡处理种子.对照用去离子水培养.置室温下自然光照发芽.每一浓度梯度做5个重复培养.1.3 种子萌发指标测定种子萌发7d时测定萌发率,并开始测定苗长与根长,每隔3d测定一次.1.4 数据分析实验结果用平均值±标准误差表示,各浓度组与对照用双尾t-检验法进行比较.2 结果与分析2.1 铅胁迫对乌麦及小麦种子萌发的影响从P203表1可以看出,当Pb2+浓度为5mg/L及10mg/L时,萌发率都大于对照,对乌麦及小麦种子X收稿日期:2003-03-31 作者简介:马文丽(1969-),女,河北南宫人,理学硕士.现为山西大学生命科学与技术学院实验师.的萌发表现为轻微的刺激作用,t-检验显示,差异均不显著.当Pb 2+浓度为20m g/L 时,对乌麦种子萌发有轻微的抑制作用,对小麦种子萌发有轻微的刺激作用,差异不显著.当Pb 2+浓度达到50mg /L 时,对乌麦及小麦种子萌发均表现抑制作用,当Pb 2+浓度达到100mg /L 时,其对乌麦及小麦种子的萌发表现为极显著和显著的抑制作用.表1 不同浓度Pb 2+胁迫下乌麦及小麦种子萌发率(%)Pb 2+浓度(mg /L )乌麦小麦090.4±1.6795.6±2.61592.8±2.2896.8±1.091093.2±3.0397.2±2.282089.6±3.5896.0±2.005086.0±3.16*94.4±2.6110077.6±1.67**91.2±2.28**P <0.05,**P<0.012.2 铅胁迫对乌麦及小麦幼苗苗长的影响从图1可以看出,在种子萌发7d 时,Pb 2+对乌麦及小麦的幼苗苗长具有较低浓度下的刺激效应,但只表现在10m g/L 及20m g/L 两个浓度,而5mg /L Pb 2+浓度下却表现为不显著的抑制效应,这与一般认为的低浓度刺激效应有明显区别,在今后的实验中应进一步探讨.当Pb 2+浓度达到50mg /L 时,即表现为抑制效应.随着幼苗生长时间的延长,低浓度下的刺激效应消失,转为抑制效应.当种子萌发10d 及13d 时,5mg /L 的Pb 2+对乌麦及小麦的幼苗苗长即具有显著抑制效应,且随着Pb 2+浓度的增加,抑制效应逐渐增强.图1 不同浓度铅胁迫对乌麦和小麦幼苗苗长的影响(A 乌麦,B 小麦)2.3 铅胁迫对乌麦及小麦幼苗根长的影响从图2可以看出,Pb 2+对幼苗根长的影响比苗长显著的多,且从初期即表现为显著抑制效应.随着Pb2+浓度的增大,抑制效应逐渐增强.随着幼苗生长时间的延续,抑制效应也明显增强.当Pb 2+浓度达到50mg /L 时,乌麦和小麦种子萌发,幼根可以正常生长到2cm ～4cm ,胁迫到第10d 时,幼根开始发黄变黑变细,侧根数减少,根长只有1.0cm 左右,而胁迫到第13d 时,其根被全部抑制.当Pb 2+浓度达到100m g/L 时,乌麦及小麦种子胚根幼根只能生长到1cm ～2cm ,到胁迫10d 时,即完全被抑制,而这时幼苗只苗长比对照显著降低,其他外部形态未见异常.图2 不同浓度铅胁迫对乌麦和小麦幼苗根长的影响(A 乌麦B 小麦)203 马文丽,金小弟,王转花:铅胁迫对乌麦种子萌发及幼苗生长的影响204山西大学学报(自然科学版) 27(2) 2004 3 讨论铅胁迫对乌麦及小麦的种子萌发具有低浓度下的刺激效应和高浓度下的抑制效应.对幼苗苗长具有胁迫初期低浓度下的刺激效应,随着胁迫时间的延长,激活效应逐渐转为抑制效应,且抑制率随铅浓度的增加而增加.这些外部形态的改变与其内源抗氧化酶系统的变化密切相关.在逆境胁迫下,通常植物会产生高度反应性的活性氧自由基(ROS),ROS在细胞中引起生物膜的过氧化损伤,造成叶绿体与线粒体等细胞器的功能损害,最终导致细胞凋亡.相应地,植物体内也有一套复杂的活性氧清除系统来保护植物细胞免受活性氧的损伤.活性氧清除系统包括低分子量的抗氧化剂如谷胱甘肽、脯氨酸等,以及抗氧化酶类如POD、CAT 和SOD等.在外来胁迫初期,植物体内的活性氧清除系统被激活,其产生的作用超过了活性氧对植物的损伤作用,表现为铅胁迫初期对种子萌发及植物幼苗苗长有一个低浓度下的刺激效应.但是随着铅浓度的增加和胁迫时间的延长,保护酶系统逐渐被抑制,抗氧化酶系统内多种酶之间的活性比不平衡,细胞内多种功能膜被破坏,表现为生理代谢紊乱,直至细胞凋亡[4,5].这与铅胁迫对植株幼苗苗长的影响相一致,说明苗长的变化是植株体内整个保护酶系统与外来铅胁迫相抗衡的结果.铅胁迫对种子萌发影响较不显著,说明幼苗的生长状况比种子萌发更能体现铅毒性的大小.而铅胁迫对幼苗根长影响最为显著,这是因为重金属与植物作用时,总是最先接触到根部,根细胞壁中存在大量交换位点,能将重金属离子固定在这些位点上,从而阻止重金属离子进一步向地上部分转移[6,7].因此,根是植物体中最重要的络合重金属的部位,也是最易受重金属毒性影响的部位.参考文献:[1] 山西省环境保护局.山西省环境状况公报[Z].1994.[2] 仲维科.我国农作物的重金属污染及其防止对策[J].农业环境保护,2001;20(4):270-272.[3] 王俊等.化学污染物与生态效应[M].北京:中国环境科学出版社,1993.[4] 方允中,李文杰.自由基与酶(基础理论及其在生物学和医学中的应用)[M].北京:科学出版社,1994.[5] 张承东,韩朔睽,张爱茜.陈草剂苯噻草胺胁迫对水稻活性氧清除系统的影响[J].农业环境保护,2001,20(6):411.[6] A L L A N D L,JAR REL W M.Pr ot on and co pper absor ptio n t o maize and soybean r oo t cell wa lls[J].P1p hy siol,1989,89:823.[7] CR IST IA N B,D ENN IS H B,F ERN AN DO C.T he cellular location o f Cu in lichens and its effects on m ernbrane integr it yand chlo ro phy11f luor escence[J].Envir on&E xp er Botany,1997,38:165-179.Studies on Seed Germination and Seedling Growthof Rye and Wheat under Leader StressM A Wenli JING Xiao di WA NG Zhuanhua(Shcool of L if e Science and T echnology,Shanx i U niver sity,T aiy uan030006,China)Abstract:The effects of seed germ inatio n and seedling g row th of r ye and w heat under leader stress were studied,respecvively.The r esults sho wed that Pb2+stimulated the seed g ermination at the lo w er co ncen-tr ations and restrained the seed g er mination at the hig her concentrations.A t the initial stage of stress reac-tio n,Pb2+stimulated the seedling g row th at the low er concentrations,but with the ex tend o f stress and in-crease of the Pb2+co ncentratio n,the activated effect turned to restrained effect and the restrained effect in-creased gr adually.Pb2+restrained root gow th remarkably.The seedling gr ow th was m ore affected by the Pb2+stress than the seed g er mination,and the roo t gr ow th was the mo st sensitive to the Pb2+stress.Key words:leader stress;rye;wheat;seed germ inatio n;seedling gro wth。
盐、干旱胁迫对拟南芥WRKY71基因突变体种子萌发的影响
盐、干旱胁迫对拟南芥WRKY71基因突变体种子萌发的影响作者：徐金鹏祁亚男于延冲来源：《山东农业科学》2020年第03期摘要：WRKY71是影响拟南芥开花和分枝发育的重要转录因子，而其在种子萌发中的作用尚不清楚。
本研究以拟南芥野生型（Col-0）、WRKY71过表达突变体（D27）和T-DNA插入突变体（wrky71）种子为材料，分析正常条件、盐胁迫、干旱胁迫处理对种子萌发的影响。
结果表明：正常条件下三种材料萌发一致;盐胁迫下尤其是LiCl处理的wrky71种子萌发率优于Col-0，而D27则低于Col-0;干旱胁迫1 d时，D27明显低于Col-0，随后三者的萌发率达到一致。
这说明，D27种子萌发对盐和干旱胁迫较Col-0敏感，而wrky71相对不敏感。
关键词：拟南芥;WRKY71;盐;干旱;突变体;种子萌发中图分类号：S567.210.1 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2020）03-0034-04Abstract WRKY71 is an important transcription factor which regulates the process of flowering and branch development of Arabidopsis， however， its function on seed germination is not clear. In this study， Arabidopsis wild type（Col-0）， WRKY71 overexpression mutant（D27） and T-DNA insertion mutant（wrky71） were used to analyze the effects of normal conditions， salt stress and drought stress on seed germination. The results showed that the germination rates of the three materials were the same under normal condition. Under salt stress， especially under LiCl treatment， the germination rate of wrky71 was higher than that of Col-0， while that of D27 was lower compared with Col-0. The germination rate of D27 was obviously lower than that of Col-0 afterone-day drought stress， then that of different materials was similar. The results indicated that the seed germination of D27 was more sensitive to salt stress and drought stress compared with Col-0，while that of wrky71 was relatively insensitive.Keywords Arabidopsis;WRKY71; Salt; Drought; Mutant;Seed germinationWRKY是近20年来发现的一类植物特异转录因子[1]，因其N端含有近乎绝对保守的WRKYGQK氨基酸序列而得名[2]。
盐胁迫下 MaAQP1转基因拟南芥幼苗的生长和生理响应
盐胁迫下 MaAQP1转基因拟南芥幼苗的生长和生理响应许奕;徐碧玉;胡伟;王安邦;林妃;黄东梅;李艳霞;宋顺【摘要】The changes of seed1ing growth and physio1ogica1 indexes of MaAQP1-transgenic Arabidopsis thaliana un-der different concentrations of NaC1 stress at 0 mmo1/L, 50 mmo1/L, 100 mmo1/L, and 150 mmo1/L were detected. Under NaC1 stress, K+ concentration in wi1d-type and transgenic p1ants were reduced, whi1e Na+ con-centration were increased. K+and Na+ concentrations in transgenic p1ants were significant1y 1ower than those in the wi1d-type p1ants, however, K+/Na+ ratio was higher in transgenic 1ines. With the increase of sa1t concentration, the ion 1eakage, ma1ondia1dehyde content, pro1ine content and cat1yse( CAT) activity in both transgenic 1ines and wi1d type were increased gradua11y, and reached the peak va1ues at sa1t concentration of 150 mmo1/L. The ion1eakage, pro1ine content and CAT activity in the transgenic 1ines were higher than those in the wi1d-type p1ants, whi1e the MDA content was1ower. With the increase of sa1t concentration, the root 1ength in wi1d-type 1ines seed1ing was shortened more than that in transgenic 1ines whose root hairs were far more than wi1d type’ s. These resu1ts suggested that MaAQP1 cou1d improve sa1t to1erance of transgenic A. thaliana.%为了探讨盐胁迫对香蕉水通道蛋白质基因( MaAQP1)转基因拟南芥幼苗的生长及抗逆性生理指标的影响，以MaAQP1转基因拟南芥为研究对象，研究不同盐( NaC1)浓度(0 mmo1/L、50 mmo1/L、100 mmo1/L、150 mmo1/L)处理下转基因拟南芥的表型及生理指标变化。
重金属锑对拟南芥的胁迫
重金属锑对拟南芥的胁迫徐美月;刘飞【摘要】以野生型的拟南芥为研究材料,研究两种价态锑胁迫处理浓度(0 mg·kg-1、250 mg·kg-1、500 mg·kg-1、1000 mg·kg-1、2000 mg·kg-1)对野生型拟南芥幼苗生长的影响.结果表明,低浓度的锑胁迫对拟南芥的株高、鲜重、根长和根面积的影响表现为先增后降的趋势.【期刊名称】《南方农业》【年(卷),期】2018(012)002【总页数】3页(P105-107)【关键词】重金属;锑;拟南芥;幼苗;胁迫【作者】徐美月;刘飞【作者单位】淮北师范大学生命科学科院,安徽淮北 235000;淮北师范大学生命科学科院,安徽淮北 235000【正文语种】中文【中图分类】Q945.78随着城市化进程的加快，一些冶金、电镀等污染行业的企业在长期的生产过程中，必然向环境中排放“三废”，使土壤受到的重金属污染的伤害[1-2]，其中引起人们注意的是重金属锑，其已被美国等国家视为“危险废物”[3-4]。
锑是一种普遍存在的微量金属，在土壤中主要以化合态的形式存在，易被植物吸收，但它不是植物正常生长需要的元素。
锑对植物和人体会有一定的毒害作用[5]，并且不同价态锑的毒性不同，已有研究证明三价锑的毒性高于五价锑[6]。
20世纪40年代，英格兰东北部的Tyneside小镇，锑工厂中工作人员长期工作在0.5 mg·m-3的锑环境下，引发多种疾病的发生[7]。
锑主要是要与细胞中的巯基结合，这种结合是不可逆转的，影响细胞中酶的正常工作，从而对人体产生毒害[8]。
植物的生长情况可以反映出重金属锑的影响，可以利用这一特点来观察土壤受到锑污染的状况[9]。
拟南芥具有生长周期短、易生长等特点，是一个很好的研究材料。
通过不同浓度的锑处理拟南芥，探究解重金属锑对植物生长发育的影响，进一步为重金属锑对植物的伤害研究提供理论依据。
拟南芥抗中金属
Impact of heavy metal stresses on the growth and auxin homeostasisof Arabidopsis seedlings重金属胁迫对拟南芥幼苗的生长和激素平衡的影响Abstract The phytohormone auxin is an essential mediator in many aspects of plant development. Its dynamic and differential distribution within the plant is regulated by a variety of environmental cues including heavy metal stimuli. In the present study, we first evaluated the toxic effects of seven heavy metals including Pb 2+,Cd 2+,Hg2+,Ni2+,Zn 2+,Co2+andCu2+in their excess on the model plant, Arabidopsis thaliana.Variou smorphological defects including loss in fresh weight and leaf area, decrease of the primary root length and stimulation of the lateral root density occurred to a different extent among seven heavy metals. Next, using an indicative DR5:GUS reporter line of Arabidopsis, the auxin accumulation and distribution within plant seedlings were found to be dramatically and differentially affected bythese heavy metals. We further analyzed the transcriptional changes of 27 selected auxin homeostasis-related genes by qRT-PCR technique and found that upon various heavy metals, the expressions of the candidate genes were distinctly altered in shoots and roots.Our data indicated that when confronted with excessive heavy metals, plants could dynamically and differentially regulate the transcription of auxin-related genes to adjust the location and effective accumulation of auxin within the plant for better adaptation and survival under the adverse environment.Keywords Arabidopsis thaliana ;Heavy metal;Auxin homeostasis ;DR5:GUS;Transcriptional regulation摘要：生长素在植物生长发育的许多方面都是一个必要的调节物，其在植物体内动态的、细微的分布受到包括重金属胁迫在内的不同环境因子的调控。
实验报告 种子萌发及胁迫实验
实验2：种子萌发及胁迫实验种子萌发及胁迫实验1、实验目的通过NaCl、聚乙二醇等处理各种不同瓜类种子，研究盐胁迫及水分胁迫对种子发芽率及各种生理指标的影响影响。
2、实验原理盐胁迫是由于高盐浓度下，细胞或组织的渗透压增加，导致内环境的稳定被破坏，从而影响种子的发芽以及根芽的生长。
同时，盐胁迫还会造成离子毒害以及高盐引起的营养亏缺、氧化胁迫等，这些都会造成种子的萌发及生长受到抑制，能耗增加。
通过不同浓度的NaCl来处理种子，用来比较它们的耐盐程度。
水分胁迫是指植物水分散失超过水分吸收，使植物组织含水量下降，膨压降低，正常代谢失调的现象。
植物除因土层中缺水引起水分胁迫外，干旱、淹水、冰冻、高温或盐碱条件等不良环境作用于植物体时，都可能引起水分胁迫。
不同植物及品种对水分胁迫的敏感性不同，影响不一。
聚乙二醇（PEG6000）是一类不能通过细胞壁的大分子渗透调节物质，对细胞毒性小，使植物组织和细胞处于类似干旱的水分胁迫之中。
通过研究了不同浓度PEG6000模拟干旱胁迫对不同种子萌发的影响，观测种子的发芽能力及生理变化,可以揭示不同植物的抗旱能力。
3、实验材料、仪器及试剂3.1 实验材料共处理六种不同的种子，分别为：①超恒精选毛节瓜②优选新绿宝吊瓜③细长粉皮冬瓜王④新津研4号⑤海南大肉三号⑥密宝南瓜F13.2 实验仪器纱布、标签纸、培养皿、托盘、胶头滴管、烧杯、容量瓶、镊子、直尺、钥匙、电子天平、恒温培养箱等3.3 实验药品及试剂蒸馏水、PEG6000、氯化钠固体等4、实验步骤4.1 盐胁迫处理1实验2：种子萌发及胁迫实验(1)材料预处理分别选取大小均匀，健康饱满的6种不同种子，升汞消毒后将其置于培养皿中并加入蒸馏水在室温下吸胀12小时。
(2)用200ml容量瓶分别配制20 mmol/L、40 mmol/L、60 mmol/L、80 mmol/L、150 mmol/L、200 mmol/L、250 mmol/L七个梯度的氯化钠溶液，将其置于干净的烧杯中，备用。