全 文 ：　第 27卷第 3期 海 洋 渔 业 Vo.l 27, N o. 3　2005年 08月 M arine 　Fish eries Aug. , 　2005
文章编号:1004 -2490(2005)03 - 0236 -05
Hg
2+对细叶蜈蚣草营养繁殖的影响
　　收稿日期:2005 - 01 -14
基金项目:重庆市科委应用基础项目资助(200217)
作者简介:沈盎绿(1980 -), 男 ,浙江象山人 , 研究实习员 ,从事渔业环境与生态研究。
沈盎绿1, 2 , 沈新强 1 , 邵　留2 , 姚维志 2
(1.中国水产科学研究院 东海水产研究所 ,农业部海洋与河口渔业重点开放实验室 , 上海　200090;
2. 西南农业大学水产学院 ,重庆　400716)
摘　要:研究了不同梯度浓度的 H g2+对细叶蜈蚣草营养繁殖的影响。结果表明:Hg2+浓度 >1. 50 mg /L的
实验组中整个断枝叶片褪绿严重 ,甚至新芽的颜色与对照组相比也褪色不少。随着 H g2+浓度的增大 , 细叶蜈
蚣草断枝发芽率呈下降趋势 , 6月份的断枝发芽率比 11月份的高 ,因此 H g2+浓度 >1. 50 mg /L处理抑制了细
叶蜈蚣草断枝生殖。 H g2+浓度 <1. 00 mg /L的各实验组之间侧枝新芽平均长度无明显差异 , 平均长度均在
1. 0 cm以上;H g2+浓度 >1. 00 m g /L实验组中的侧枝新芽长度随着 Hg2+浓度的增加而缩短 , 平均新芽长度在
1. 0 cm以下。不同浓度 H g2+对细叶蜈蚣草侧枝发芽个数的影响没有明显的规律 , H g2+浓度 >1. 00 mg /L处
理已对细叶蜈蚣草侧枝生殖产生毒害作用。
关键词:细叶蜈蚣草;汞;营养繁殖
中图分类号:X171. 5　　　文献标识码:A
E ffects ofHg
2+
on agamogenesis ofEgeria najas
Shen Ang-lu1, 2 , Shen X in-qing1 , Shao Liu2 , YaoW ei-zhi2
(1. East China Sea F isheries Research Institu te, Ch inese Academy of F ishery Sciences,
Key and Open Labora tory ofM arine and EstuarineF isheries, M in istry of Agriculture, Shanghai　200090, China;
2. College of F isheries, Southwest Agricu lturalUn iversity, Chongqing　400716, China)
Abstract:Some parameters for the agamogenesis of Egeria najas were studied. The results w ere as fo llow s:
W hen Hg
2+
concentra tion w as above 1. 50mg /L, leaf o f shoo t fragment faded severely, and even the sp rou t
fadedmuch as compered w ith the con tro l g roup. When the concen tration ofHg
2 +
increased, the ge rm ination
ra te ofEgeria najas showed a degressive trend , and the germ ination ra te of shoo t fragment in June w as higher
than in Novembe r, so when Hg2+ concentration w as above 1. 50 mg /L, it inhibited the shoo t fragmen t
propaga tion ofEgeria najas. Among the g roups o fHg
2+
concentra tion below 1. 00mg /L, themean leng th (>
1. 0 cm) of new grow th branches had no significan t difference, butw hen Hg2+ concentra tion w as above 1. 00
mg /L , the mean length (<1. 0 cm) sho rtened w ith the increase ofHg2+ concentration. The effects ofHg2+
concentration on the germ ina tion numbe r of new grow th Egeria najas had no distinct rule, and Hg2+
concentration above 1. 00 mg /L w ou ld hurt the propaga tion of new grow th Egeria najas.
Key words:Egeria najas;Hg2+;agamogenesis
　　营养繁殖是沉水植物主要的繁殖方式之一 ,扩大沉水植物的种群 ,对改善渔业生态环境质量具有十
分重要的意义 ,最近十几年来这方面的研究较多[ 1 - 5] 。如今一些自然水体的污染相当复杂 ,在富营养化
的同时往往也伴有重金属污染 ,而有关重金属对沉水植物营养繁殖的影响则未见报道。为了解重金属
对沉水植物营养繁殖的毒害情况 ,本研究选择了 Hg2 +对细叶蜈蚣草 (Egeria najas)营养繁殖的影响。
1　材料与方法
1. 1　材料
细叶蜈蚣草购自重庆北碚区 ,玻璃缸内暂养 24 h,挑选发育良好的植株作为试验材料 。试验用水取
自西南农业大学校园内池塘 ,主要水质指标为:TIN =0. 659 mg /L, TP =0. 567 mg /L, pH =6. 52,电导率
为 351. 67 μS /cm , DO =6. 50 mg /L, NH4 +-N =0. 276 mg /L, NO 3 - -N =1. 690 mg /L, NO2 - -N =0. 012
mg /L。
1. 2　方法
1. 2. 1　试验设计
准确称取 HgC l2 ,用池塘水配制汞处理液 ,其浓度分别为:0. 10 mg /L、0. 50 mg /L、1. 00 mg /L、1. 50
mg /L、2. 00 mg /L和 4. 00mg /L(以纯汞计 )。以池塘水作为空白对照。每个试验组中放入细叶蜈蚣草
10个 5 cm断枝 ,同时各设一个平行组 , 6月份和 11月份分别进行两次试验 ,试验结束时记录新芽个数
及长度 。配制同样汞处理液 , 每个试验组中放入细叶蜈蚣草 5个 10 cm以上的侧枝 ,试验结束时记录
新芽个数及长度 。
1. 2. 2　试验条件
光照周期为 12 h:12 h(L:D),光照强度平均为 1 500 Lux,用 JD-1A型数字照度计检测 ,水温为
17℃±1℃。
1. 2. 3　各项水质指标的测定
NH4
+-N采用纳氏比色法;NO 3 - -N采用酚二磺酸法;NO 2 - -N采用盐酸-α萘胺比色法;TP采用钼
蓝比色法[ 6] ;pH采用上海大普仪器有限公司生产的 PHS-TP便携式酸度计测定 。
1. 2. 4　数据处理与分析
所有的数据均为试验中相应重复数的平均值 ,利用 Exce lXP和W ordXP进行数据处理。
2　结果与分析
2. 1　Hg2+对细叶蜈蚣草断枝生殖的影响
2. 1. 1　断枝新芽生长情况
图 1　Hg2+对细叶蜈蚣草断枝新芽长度的影响
Fig. 1　E ffect ofHg2+ on the shoot fragm ent ofEgeria na jas
237第 3期　　　　　　　　　　　　沈盎绿等:Hg2+对细叶蜈蚣草营养繁殖的影响
　　由图 1可知 ,对照组断枝新芽平均长度最长 ,随着 Hg2+浓度的增加 ,断枝新芽长度不同程度地缩
短 ,当 Hg2 +浓度为 4. 00 mg /L时 ,断枝新芽长度只有 0. 5 cm ,即仅仅发芽而已 ,随后基本上停止了生长 ,
可能是整个断枝已受 Hg2+的毒害 ,因而停止了对新芽的营养供应 。从外观上看 , Hg2+浓度为 4. 00 mg /
L的试验组中整个断枝叶片褪绿严重 ,甚至新芽的颜色与对照组相比也褪色不少;其它各试验组的情况
也类似 ,只是随着 Hg2+浓度的减少而褪色程度减轻。但根据细叶蜈蚣草 SOD和 CAT酶活性变化规律 ,
0. 50 ～ 1. 50mg /L的 Hg2 +浓度已经达到细叶蜈蚣草的致死浓度 [ 7] ,而断枝还是能不同程度的发芽 ,这
说明在外界环境恶化的情况下 ,细叶蜈蚣草断枝仍能够进行繁殖 ,这是为维持其自身繁衍对不良生态环
境的一种适应。
2. 1. 2　断枝发芽率
　　由表 1可知 ,随着 Hg2+浓度的增大 ,细叶蜈蚣草断枝发芽率呈下降趋势 ,但在 0 ～ 1. 50 mg /L浓度
范围内发芽率呈小幅波动 。断枝发芽率反映了断枝的营养状况 ,在 Hg2+毒性还没有完全作用于断枝之
前 ,断枝的营养状况与 Hg2+浓度之间的关系比较复杂。 6月份的断枝发芽率比 11月份相对来说高;而
11月份的断枝绝大多数只是发芽(只有一 、两个新芽长到 1 cm以上),与 6月份相比 ,每个 Hg2+浓度试
验组断枝新芽都要短的多。这是因为 6月份是细叶蜈蚣草的生长繁殖高峰期 ,此时水温 、光照强度均比
11月份要高 ,这些生态因子可能起了关键作用。 6月份 Hg2 +浓度小于 1. 50 mg /L的试验组中细叶蜈蚣
草断枝发芽率均在 30%以上 ,与对照组相差不大;Hg2 +浓度为 2. 00mg /L和 4. 00mg /L的情况下 ,细叶
蜈蚣草断枝发芽率明显下降 ,甚至不发芽 。这说明高浓度的 Hg2+处理液对细叶蜈蚣草断枝的毒害作用
已经彻底影响其生理状态 ,因此断枝发芽率偏低。
表 1　Hg2+对细叶蜈蚣草断枝发芽率的影响
Tab. 1　Effect ofHg2+ on the germ ination rate of the shoot fragm ent ofEgeria najas
H g2+(mg /L) 0 0. 10 0. 50 1. 00 1. 50 2. 00 4. 00
6月份(%)
June
60 30 40 30 30 0 20
11月份(%)
Novem ber
60 40 10 20 0 10 0
2. 2　Hg2+对细叶蜈蚣草侧枝生殖的影响
　　侧枝生殖是细叶蜈蚣草最重要的繁殖方式之一 ,在保持其种群数量上起了十分重要的作用。由表
2可知 ,不同浓度 Hg2 +处理液对细叶蜈蚣草侧枝发芽个数没有明显的规律 ,从 3 ～ 11个不等;从图 2可
知 , Hg2+浓度为 0 ～ 1. 00mg /L的各试验组侧枝新芽平均长度并无明显差异 ,均在 1. 0 cm以上。相对而
言 ,高浓度的 Hg2+试验组中的细叶蜈蚣草侧枝新芽长度随着 Hg2+浓度的增加而减短 ,平均新芽长度在
1. 0 cm以下 , Hg2+为 4. 00 mg /L试验组中新芽长度只有 0. 3 cm ,仅发芽而已 。细叶蜈蚣草的侧枝生殖
是比较旺盛的 ,在低浓度 Hg2+迫胁时侧枝生殖并没有受到较大影响 ,但后来随着 Hg2 +毒性的加强 ,细
叶蜈蚣草的生理活性下降 ,从而影响到侧枝新芽的进一步生长发育。细叶蜈蚣草的侧枝生殖受本身营
养状况的影响较大 ,由于侧枝个体营养状况差异的随机性 ,因而导致了侧枝新芽发芽率规律性不强。另
一方面 ,在试验中侧枝长度均在 10 cm以上 ,因此与断枝相比 ,其营养状况比 Hg2+对生殖影响可能还要
大 。
表 2　Hg2+对细叶蜈蚣草侧枝发芽个数的影响
Tab. 2　Effec t ofH g2+ on the germ ination number of the new grow th Egeria najas
H g2+(mg /L) 0 0. 10 0. 50 1. 00 1. 50 2. 00 4. 00
发芽个数
Germ in at ion number
11 7 4 3 8 5 10
238 海　洋　渔　业　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2005年
图 2　Hg2+对细叶蜈蚣草侧枝新芽长度的影响
F ig. 2　Effect of Hg2+ on the length of germ inat ion of the new grow th ofEgeria najas
3　讨论
3. 1　营养繁殖在沉水植物扩大种群中的作用
沉水植物的根一般生于泥中 ,茎叶全部沉没于水中 ,仅仅在开花的短时期内露出水面 ,而且大多数
水草是异花传粉 ,像蜈蚣草类的一些品种则是典型的虫媒花 。因水体环境的特殊性 ,其花粉传播不及陆
地可靠 ,这就促使沉水植物选择以营养繁殖方式为主。沉水植物的营养繁殖方式有:根芽法 、走茎法 、茎
芽法 、器官法 、简单人为法 [ 1] 。侧枝生殖是走茎法中的一种 ,断枝可以分为自然和人为两种 。营养繁殖
在沉水植物中十分常见 ,如菹草 (Potamogeton crispus)主要靠鳞枝在 10月初发芽 [ 2] ,竹叶眼子菜
(Potamogeton ma la ianus)以地下根状茎 ,黑藻 (Hydrilla verticillata Roy le)以带芽的鳞茎 ,穗花狐尾藻
(Myriophy llum spca tum )以断枝 ,苦草 (Vallisneria spira lis)以带芽的地下茎作为营养繁殖器官进行繁
殖 [ 3] ;细叶蜈蚣草以侧芽来插枝或自体繁殖 [ 1] 。研究沉水植物的营养繁殖对于扩大此类植物的种群具
有重要意义 。由于沉水植物是水体中重要的初级生产者 ,能直接或间接为鱼类 、河蟹 、螺类等提供食物 ,
并作为隐蔽 、栖息 、取食和繁育场所 ,它们的生存为水体提供充足的溶解氧 ,吸收底泥中的肥料 ,为水生
经济动物营造良好的水质环境等。而对伴有重金属污染的水体 ,研究沉水植物的营养繁殖则更有现实
意义。
3. 2　影响细叶蜈蚣草断枝生殖的几个因素
细叶蜈蚣草分布于南美洲的巴西 、阿根廷境内 ,影响其生长的环境因子主要包括碳酸盐硬度 、pH、
水温以及光照等因素 [ 3] ,其适应的生长条件是 ,碳酸盐硬度 8 ～ 15°dH、pH 6. 5 ～ 7. 5、水温 20 ～ 24℃等。
细叶蜈蚣草断枝生殖的条件也类似 ,生殖与成活所需的适宜长度为 5 cm左右 ,这与陈洪达 (1985)报道
菹草断枝生殖试验中采用的 7 ～ 13 cm[ 2] 、文明等(1995)报道黑藻断枝生殖试验中采用的 8 ～ 10 cm[ 4] 、
谷孝鸿等(2003)报道伊乐藻 (E lodea canadensis)的栽培技术中采用的 10 ～ 15 cm相比都要短 [ 5] 。细叶
蜈蚣草的断枝生殖不需要插扦到底泥中 ,而是直接在水中吸收营养物质进行生殖 ,说明细叶蜈蚣草对环
境适应能力强 ,更适合利用断枝生殖来大规模培育 。试验中也发现细叶蜈蚣草茎的直径 、节结数量等营
养发育指标与断枝发芽率有关 。
3. 3　Hg2+对细叶蜈蚣草的影响
研究中发现 ,在低浓度 Hg2+试验组中 ,侧枝与断枝生殖能正常进行 ,表明细叶蜈蚣草的无性繁殖条
件不是很苛刻 ,同时也说明它对 Hg2+具有较强的忍耐性。断枝与侧枝生殖是细叶蜈蚣草无性繁殖的重
要方式之一 ,本研究的结果可以考虑 ,在重金属污染和富营养化比较严重的水体中以断枝或侧枝方式移
植细叶蜈蚣草 ,扩大水体中细叶蜈蚣草的生物量 ,有望及时去除水体中污染物 ,这对于水环境的治理具
有重要意义 。
239第 3期　　　　　　　　　　　　沈盎绿等:Hg2+对细叶蜈蚣草营养繁殖的影响
参考文献:
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