维普资讯 http://www.cqvip.com 广西民族大学学报（自然科学版） 第１３卷第１期 ２００７年２月 ＪｏＵＲＮＡＬ ＯＦ ＧＵＡＮＧＸＩ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＦＯＲ ＮＡＴＩｏＮＡＬＩＴＩＥＳ （Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ） Ｖ０１．１３ Ｎ０．１ Ｆｅｂ．２００７ 铅污染对黄瓜幼苗根系活力的 影Ⅱ向 林 伟，张 燕，周娜娜，王 刚 （琼州学院生命科学系，海南五指山 ５７２２００） 摘 要：铅污染对黄瓜幼苗根系活ｈ的影响试验结果表明：低浓度铅（￣１００ｍｇ／Ｌ）处理使根系活ｈ呈现 先增后降的趋势，中、高浓度铅（≥３００ｍｇ／Ｌ）处理使根系活力呈显著下降的趋势，且浓度越高，下 降幅度越大． 关键词：黄瓜幼苗；铅污染；根系活力 中图分类号：Ｘ５０３．２３文献标识码：Ａ 文章编号：１００７—０３１１（２００７）０１—００９３—０３ 近年来，随着工农业生产的发展，重金属对土壤 和农作物的污染问题越来越突出，特别是城市周围菜 田的污染日益严重．铅是重金属污染中主要元素之 一琥珀酸，磷酸氢二钠，磷酸二氢钠等，所有药品均为分 析纯，用水为蒸馏水．主要仪器：Ｕ一２ＯＯ１紫外可见 分光光度计，ＡＥ一１ＯＯ电子天平，培养箱，温箱等． １．２材料及处理 ，它可随着汽车排放的废气及城市污水而污染空气 和土壤 ．铅沉积在土壤中，积累到一定限度就会对 黄瓜供试品种为津研４号．选取籽粒饱满、整齐 一植物产生毒害，影响蔬菜的产量和品质 ，并通过食 物链危及人类身体健康，铅在人体内几乎可以引起所 致的种子，４Ｏ℃温汤浸种１０ｒａｉｎ，在２５℃培养箱内 催芽．待种子发芽后播于装有洗净并消毒的河沙的塑 料花盆（规格为上、下口内径分别为２９ｃｍ、２２ｃｍ，高 １２．５ｃｍ）中育苗，每盆１５粒，昼温２７℃～３Ｏ℃、夜温 １８℃～２１℃．出苗后，每两天喷施一次Ｈｏａｇｌａｎｄ营 有重要器官的功能紊乱 ．近年来，国内外有关铅对 水稻、小麦等农作物生长的影响已有较多报道 ， 但对蔬菜幼苗生长影响的研究和报道则较少．本试验 以黄瓜为材料，研究不同浓度铅对黄瓜幼苗根系活力 的影响，旨在为蔬菜生产中早期预报重金属污染对作 养液，同时每天喷施适量蒸馏水以补充消耗水分．待 幼苗达到２叶１心时进行铅处理，试验分别设置含 Ｐｂ 浓度为５０ｍｇ／Ｌ、１００ｍｇ／Ｌ、３００ｍｇ／Ｌ、５００ｍｇ／Ｉ 、 ７００ｍｇ／Ｉ 的５种水平处理及对照处理（蒸馏水）共６个 处理，每个处理重复３次．于处理后的第２天、４天、６ 天、８天、１Ｏ天后上午８时取幼苗根系，测定根系活 力，每个试验重复３次． 物的毒害效应，为环境监测中评价重金属污染程度提 供理论依据． １材料、仪器及试剂 １．１主要仪器及试剂 主要试剂：硝酸铅，氯化三苯基四氮唑（ＴＴＣ）， 乙酸乙酯，保险粉（连二亚硫酸钠，Ｎａ Ｓ Ｏ ），硫酸， 收稿日期：２００６—１２—０３． 基金项目：海南省自然科学基金项目（８０５９７）． 作者简介：林伟（１９６６一），男，海南万宁人，副教授，研究方向为植物生理学的教学与研究 ９３ 维普资讯 http://www.cqvip.com 广西民族大学学报（自然科学版） ２００７年２月 第１３卷 ２方法及结果 ２．１根系活力的测定 ２．１．１定性测定 把１ ＴＴＣ溶液、０．４ｍｏｌ／Ｉ 的琥珀酸以及 ０．１ｍｏｌ／Ｉ 磷酸缓冲液按ｌ：５：４比例混合配制成反 应液．把根仔细洗净，把地上部分从茎基切除．将根放 入三角锥瓶中，倒入反应液，以浸没根为度，置３７℃ 左右暗处３ｈ，观察着色情况，发现新根尖端几毫米以 及细侧根都明显地变成红色，表明该处有脱氢酶存 在． ２．１．２定量测定 （１）ＴＴＣ标准曲线的制作．取０．４ ＴＴＣ溶液 ０．２ｍｌ放入１０ｍｌ容量瓶中，加入少量Ｎａ Ｓ Ｏ 粉末 摇匀后立即产生红色的三苯基甲腙．再用乙酸乙酯定 容至刻度，摇匀．然后分别取此液０．２５ｍｉ、０．５０ｍｌ、１． ＯＯｍｌ、１．５０ｍｌ、２．ＯＯｍｌ置于１０ｍｌ的容量瓶中，用乙 酸乙酯定容至刻度，即可得含三苯基甲腙２５＃ｇ／ｍｌ、 ５０￣ｇ／ｍｌ、１００／￣ｇ／ｍｌ、１５０￣ｇ／ｍｌ、２００￣ｇ／ｍｌ的标准比 色系列，以空白作参比，在４８５ｎｍ波长下测定吸光 度，绘制标准曲线． （２）取上述６个处理的根尖样品各０．５ｇ，分别放 入１０ｍｌ烧杯中，加入０．４ ＴＴＣ溶液和０．１ｍｏｌ／Ｉ 磷酸缓冲液的等量混合液１０ｍｌ，把根充分浸没在溶 液内，在３７℃左右于暗处保温３ｈ，此后加入ｌｍｏｌ／Ｉ 硫酸２ｍｌ，以终止反应（与此同时做一空白实验，先加 硫酸，再加根样品，再加混合液，其他操作步骤同上）． （３）把根取出，吸干水分后与乙酸乙酯３ｍｌ和少 量石英砂一起在研钵内磨碎，以提取三苯基甲腙．将 红色提取液移入试管，并用少量乙酸乙酯把残渣洗涤 ３次，皆移入试管，最后加乙酸乙酯使总量为１０ｍｌ， 用分光光度计在波长４８５ｎｍ下比色，以空白试验作 参比测出吸光度，查标准曲线，即可求出ＴＴＣ的还 原量． （４）结果计算： ＴＴＣ的还原强度（／＊ｇ／ｇ．ｈ）一 ！！ 旦 鏖 曼 ！！ 主垫 厦 ！！ 旦蕉查 量 根重（ｇ）ｘ时间（ｈ） ２．２ 结果 ２．２．１ ＴＴＣ标准曲线 按２．１．２（１）的步骤经检测得标准曲线数据（见 表１）． ９４ 表１ ＴＴＣ标准曲线数据 以吸光度对ＴＴＣＨ浓度作图，获得标准曲线的 回归方程：Ｙ一０．００１５Ｘ＋０．００６６ Ｒ一０．９９９３ Ｎ一６， 其中Ｙ表示吸光度，Ｘ表示ＴＴＣＨ浓度，Ｒ表示相关 系数． 按２．１．２（２）、（３）的方法测得６种处理下的黄瓜 幼苗根尖样液的吸光度，然后根据回归方程求出样液 中ＴＴＣＨ的浓度，再按２．１．２（４）计算出各处理下黄 瓜幼苗根系的还原强度，由此得知根系活力大小，结 果见图１． ５０ １００ ３００ ５００ ７００ 铅处理浓度（ｍｇ／Ｌｌ ６种处理对黄瓜幼苗根系活力的影响 ３分析讨论 根系是植物生命活动中的重要器官，主要供应地 上部分生长所需要的水分和矿物质，与植物的生长和 产量的形成有密切关系．根系活力泛指根系的吸收、 合成、氧化和还原能力等，是用来衡量根系长势好坏 的重要生理指标．根系活力大小反映了根系代谢强度 的大小，活力越高，则根系组织的代谢就越旺盛，根系 就健壮，这对整个植株的生长是有利的． 由图１可知，不同浓度的铅对黄瓜幼苗根系的影 响不同．低浓度铅（≤１００ ｍｇ／Ｌ）处理使根系活力呈 现先增后降的趋势，在处理早期（第２、４天）根系活力 高于对照（对照与处理都呈现上升的趋势），第４天根 系活力达到了最大值，５０ ｍｇ／Ｌ与１００ ｍｇ／Ｉ 分别为 对照的１．３８倍和１．３３倍，第６、８、１０天处理植株根 系活力呈现下降趋势，１００ ｍｇ／Ｉ 处理下降幅度大于 ５０ ｍｇ／Ｉ 处理，且均低于对照（而对照植株根系活力 仍呈现上升趋势）．这可能是根系对低浓度铅胁迫有 一定的应激能力，通过提高代谢作用来缓解铅胁迫的 伤害，但是随着处理时间的延长，强的呼吸代谢造成 维普资讯 http://www.cqvip.com ２００７年第１期 ●林伟。张燕。周娜娜。王刚／铅污染对黄瓜幼苗根系活力的影响 能量的过多消耗，抑制了植株的生长，导致根系活力 临界浓度． 下降．中、高浓度铅（≥３００ ｒａｇ／Ｌ）处理使根系活力呈 现显著下降趋势（均低于对照），且浓度越大，根系活 ［参 考 文 献］ 力下降幅度越大，从外观看根系变得瘦弱短小， ［１］王得宣．我国大城市铅污染研究［Ｊ］．城市环境与城市生态，１９９１， ７００ｍｇ／Ｌ处理中，幼苗有萎蔫甚至死亡现象．说明随 ２：１６—２Ｏ 着铅浓度增加，铅污染对黄瓜幼苗根系活力抑制作用 Ｅ２］管建国，宋佩扬，潘如圭，等．蔬菜铅污染状况及其防治对策ＥＪ］． 急剧增加，而根系的抵抗作用逐渐消失，因而对根系 南京农专学报，１９９８，１４（３）：２２—２７． ［３］林丹．浅谈铅的污染及对人的危害［Ｊ］．新余高专学报，２００６，１１ 生长发育产生了显著抑制作用，以至到７００ｍｇ／Ｌ时 （２）：１０９—１１Ｏ． 对幼苗产生严重毒害作用使幼苗死亡，由此说明 ［４］徐和宝．铅对几种作物生长的影响及其在植物体内的积累［Ｊ］．植 ７００ｍｇ／Ｌ铅浓度也是黄瓜幼苗生长的临界浓度． 物生态学与地植物学丛刊，１９８３，４：２７３—２７９． ［５］吴家燕，夏增禄，巴奇．紫色土壤中镉铜铅砷污染对作物根系酶活 ４ 小结 性的影响［Ｊ］．农业环境保护，１９９１，１０（６）：２４４—２４７． ［６］李合生．植物生理生化实验原理和技术［Ｍ］．北京：高等教育出版 低浓度铅处理下黄瓜幼苗根系还原活力呈现先 社，２０００：１１９—１２Ｏ． 增后降的趋势，表明黄瓜幼苗根系对低浓度的铅胁迫 有一定的应激能力，而中、高浓度铅使根系受到损伤， ［责任编辑黄招扬］ 活力显著下降，７００ｍｇ／Ｌ铅浓度是黄瓜幼苗生长的 ［责任校对苏琴］ Ｅｆｆｅｃｔ ０ｆ Ｌｅａｄ Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｏｎ Ｒｏｏｔ Ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ Ｃｕｃｕｍｂｅｒ Ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ ＬＩＮ Ｗｅｉ，ＺＨＡＮＧ Ｙａｎ，ＺＨＯＵ Ｎａ—ｎａ，ＷＡＮＧ Ｇａｎｇ （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｑｉｏｎｇｚｈｏｕ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｗｕｚｈｉｓｈａｎ ５７２２００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｌｅａｄ（Ｐｂ ）ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｏｎ ｒｏｏｔ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｃｕｃｕｍｂｅｒ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ ｗａｓ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｒｏｏｔ ａｃｔｉｖｉｔｙ ａｐｐｅａｒｅｄ ａｎ ｉｎｃｒｅａｓｅ ａｎｄ ｔｈｅｎ ａ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｔｒｅｎｄ ｉｎ ｌｏｗ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｐｂ （≤１ ００ ｍｇ／Ｌ）；ｔｈｅ ｒｏｏｔ ａｃｔｉｖｉｔｙ ａｐｐｅａｒｅｄ ａｎ ｏｂｖｉｏｕｓ ｄｅｓｃｅｎｄｉｎｇ ｔｒｅｎｄ ｉｎ ｍｉｄｄｌｅ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｐｂ抖（≥３００ ｍｇ／Ｌ），ａｎｄ ｄｅｓｃｅｎｄｉｎｇ ｅｘｔｅｎｔ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｗｉｔｈ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｂ ｉｎｃｒｅａｓｅ． Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：Ｃｕｃｕｍｂｅｒ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ；Ｌｅａｄ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ；Ｒｏｏｔ ａｃｔｉｖｉｔｙ ９５
