铅胁迫对番茄种子萌发和幼苗生长的影响

李西进

（临沂师范学院实验与教育技术中心，山东临沂，276005）

铅胁迫对番茄种子萌发和幼苗生长的影响

李西进

（临沂师范学院实验与教育技术中心，山东临沂，276005）

研究不同铅浓度对番茄种子萌发和幼苗生长的影响。试验结果表明，铅胁迫可明显降低番茄种子发芽率、株高和根长。超氧化物歧化酶（SOD）活性随铅浓度增加先下降后趋于稳定，其敏感浓度范围是40～60 mg/L。过氧化物酶（POD）活性随铅浓度的增加而增加，达到活性高峰后，则随铅浓度的增加而降低。

铅 番茄 超氧化物歧化酶 过氧化物酶

铅是“五毒”重金属元素之一，几乎对人体的所有器官都能造成损害[1]。铅沉积在土壤中，积累到一定限度就会对植物产生毒害[2～3]。近年来，有关铅对植物的种子萌发、生理生化已有不少报道[4～6]，但对番茄种子影响的研究鲜见报道。本试验主要研究铅胁迫对番茄种子萌发、根、苗生长和超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性的影响，初步探讨铅胁迫对植物的毒害机理。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试品种为番茄1号，购买于临沂市种子公司。

1.2 试验方法

选择饱满的番茄种子，播种于培养皿的石英砂中，分别用含Pb2+浓度为20，40，60，80，100，120 mg/L的硫酸铅溶液浇灌，以蒸馏水为对照，每个处理3次重复，置室温23℃发芽。播后第10天测种子萌发率、幼苗株高、主根长、SOD活性和POD活性。SOD活性采用氮蓝四唑光化还原法[7]测定，POD活性采用愈创木酚氧化法[8]测定。

2 结果与分析

2.1 铅胁迫对番茄种子萌发、幼苗株高和根长的影响

不同浓度铅胁迫对番茄种子萌发的影响不同，经过观察计算，当铅浓度低于60 mg/L时，种子发芽率与对照基本相同，随着铅浓度的增加，种子萌发率逐渐降低，当铅浓度达到120 mg/L时种子萌发率明显降低（表1）。处理间进行多重比较说明，当铅浓度低于60mg/L时，各个浓度处理之间差异不显著，说明此时铅浓度对种子萌发抑制作用不明显。当大于60 mg/L这个浓度时，抑制作用就愈发明显。

铅胁迫对番茄幼苗生长也产生了明显的抑制作用，当铅浓度低于40 mg/L时，幼苗株高与对照相比稍有降低，但差异变化不明显，当铅浓度逐渐升高时幼苗株高明显降低（表1）。

表1 番茄种子萌发率、幼苗株高和根长处理间多重比较

对所测得数据进行多重比较可看出，当铅浓度＞40 mg/L时，幼苗株高明显降低，当铅浓度为120 mg/L时，幼苗株高平均值仅为对照的1/5。

当铅浓度≤40 mg/L时，幼苗根长变化不明显，当铅浓度＞40 mg/L时，幼苗根长明显降低，当铅浓度为120 mg/L时，幼苗根系明显生长不良（表1）。

2.2 铅胁迫对番茄幼苗SOD和POD活性的影响

当铅浓度低于40 mg/L时，幼苗的超氧化物歧化酶（SOD）活性略有降低，随着铅浓度的不断提高，超氧化物歧化酶（SOD）活性也急剧下降，下降到一定程度后则趋于稳定，番茄超氧化物歧化酶（SOD）活性对铅的敏感浓度范围为40～60 mg/L（图1）。

当铅胁迫＜20 mg/L时，过氧化物酶（POD）活性明显降低。之后随着铅浓度的继续升高，过氧化物酶（POD）活性也增加，当铅浓度为40 mg/L时出现峰值，但活性仍低于对照。当铅浓度＞40 mg/L时，过氧化物酶（POD）活性随铅浓度的增加而下降（图1）。

3 小结与讨论

试验结果表明，Pb2＋浓度较低时，对番茄种子发芽率、幼苗株高和根长无明显抑制作用；随着Pb2＋浓度不断升高，番茄种子萌发率、幼苗株高及根长均受到不同程度的抑制作用。超氧化物歧化酶（SOD）活性随铅浓度增加先下降后趋于稳定，其敏感浓度范围是40～60 mg/L。过氧化物酶（POD）活性随铅浓度的增加而增加，达到活性高峰后，则随铅浓度的增加而降低。这说明铅浓度低时，植物细胞对铅胁迫仍有一定的抵抗作用，随着铅浓度的升高，抵抗作用逐渐消失。

由于本试验主要研究了铅胁迫对番茄种子萌发及幼苗生长的毒害作用，铅胁迫对植物生长的影响是多方面的、复杂的，还有待于进一步研究和探讨。

图1 不同铅浓度对番茄幼苗SOD和POD活性的影响

[1]林丹.浅谈铅的污染及对人的危害[J].新余高专学报，2006，11（2）：109-110.

[2]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].植物生态学与植物学丛刊，2000（4）：273-279.

[3]刘秀梅，聂俊华，王庆仁.铅对农作物的生理生态效应[J].农业环境保护，2002，21（3）：201-203.

[4]刘法彬，孙永林.铅污染对黄瓜种子萌发及叶片生理指标的影响[J].化学与生物工程，2008，25（10）：60-63.

[5]张晓雯，陈世华.铅胁迫对绿豆种子萌发及幼苗生长的影响[J].安徽农业科学，2008，36（34）：14 859-14 882.

[6]韩豫，曹莹，王绍斌，等.铅胁迫对花生生理生化特性的影响[J].花生学报，2007，36（1）：24-27.

[7]白宝璋，孔祥生，王玉昆，等.植物生理学（下:实验教程）[M].北京：中国农业科技出版社，1996.

[8]潘瑞炽,董愚得.植物生理学[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

临沂师范学院实验与教育技术中心立项项目

李西进（1976-），男，实验师，主要从事植物生理生化方面的研究。E-mail：lixijin316@163.com

2009-04-09