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。
　　
　　2结果与分析
　　2．1铅对拟南芥和盐芥种子萌发的影响
　　由于盐芥的生长周期比拟南芥长，它种子的萌发比拟南芥慢，因此本实验分别对3d拟南芥的萌发和7d盐芥的萌发进行了统计。盐芥种子本身萌发不齐，所以对照中盐芥的萌发率也只有76．3％。从实验结果(表1)可知，当铅浓度小于200mg／L时，拟南芥和盐芥的萌发率均与对照接近；当铅浓度达到400mg／L时，铅对两者种子发芽的抑制作用显著增强；当铅浓度高达800ms／L时，两者的种子都没有萌发，表现为完全抑制。
　　铅处理对于拟南芥和盐芥种子萌发率的影响具有一定的相似性，均在浓度为400mg／L时有显著的抑制作用，分别比对照减少了39．2％和29．2％，由此也可得出盐芥抗重金属铅胁迫的能力略强。
　　2．2 铅对烟草幼芽毒害死亡率的影响
　　表2列出了第14天铅对拟南芥和盐芥幼芽毒害死亡率的影响，从表2可以看出，当铅浓度增高时，种子即使萌发出了芽也会被高浓度铅毒死；当铅浓度为400mg／L时，拟南芥的幼芽毒害死亡率为11．3％，盐芥为7．1％；当铅浓度增大到600mg／L时，拟南芥的幼芽毒害死亡率为47．1％，盐芥为32．3％。从这个角度也能看出盐芥幼苗比拟南芥幼苗对铅毒害的抗性强一些。
　　
　　3 讨论
　　(1)随着我国工业化的发展，一些企业为了最大化追求利润，将含有重金属铅的工业废水废物不经处理直接排放到河道，不仅污染了水源，农民用这些污水污物后继而造成了对土壤的污染。种子发芽和幼苗生长是检测土壤等环境污染的重要指标。其采用的植物有小麦、水稻、黄瓜、玉米、苜蓿、小白菜及一些树木等植物种子。由于不同植物，同样植物不同品种之间对重金属敏感性的差异，得到的结果不尽相同。若采用模式植物拟南芥，可以避免不同或同种植物之间的差异。用拟南芥作为模式植物，可以深入研究植物发芽和幼苗生长过程中的重金属伤害机理。同时采用抗盐模式植物盐芥，初步探讨抗盐与抗重金属之间的相互联系。
　　(2)铅污染会对作物和环境造成危害。实验表明，铅浓度达400mg/L时，拟南芥和盐芥种子的萌发已经受到显著的影响；当铅浓度达800mg/L时，两者种子的萌发受到了完全的抑制。使用含铅的水溶液培养种子，即使在种子出苗后也会影响幼苗的生长发育
　　(3)从种子萌发率和幼苗死亡率这两个指标来看，盐芥对重金属铅的抗性比拟南芥略强，但差异并不明显，初步表明抗盐碱的作物对重金属的抗性并不强。
　　本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。

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