全 文 ：湖北农业科学 !#$% &’(%)*+(&* ,)%$-)$, -./0，1223
城市化学工业的发展造成工业“三废”的超标
排放，使作物赖以生存的土壤、大气、水资源受到严
重污染，导致蔬菜产品含有重金属及其他污染物，
影响人们的健康和生活。因此，对蔬菜的重金属污
染问题开展研究已成为蔬菜生产发展的迫切需要。
45污染对植物胁迫伤害的机制，国内外已有较多报
道。45胁迫的毒理在于破坏植物细胞核、线粒体、叶
绿体超微结构，造成叶绿素减少，抗坏血酸含量降
低，硝酸还原酶、脱氢酶活性降低，继而阻碍植物呼
吸代谢、光合作用、氢素还原、细胞分裂等生理功能
的正常进行，并最终影响植物品质与生物量 60，17。因
此，能否降低植物体内 45 含量，减轻 45 胁迫对植
物的伤害，便成为污染生态学研究中亟待解决的问
题。本文以绿豆芽为试验材料，采用模拟 45污染实
验方法，探讨 ,8 对 45 胁迫伤害的缓解作用，为减
轻重金属伤害植物的生态防御研究提供参考。
! 材料与方法
!! 材料、试剂与仪器
0）材料：将大小比较均匀的绿豆种子用蒸馏水
浸泡、吸胀后，移入铺有滤纸的 129: 培养皿中，放
在室温下培养。在绿豆芽长出 1 片真叶后，标记培
养皿，配置 ;、<、=、01:>·*?045（-@;）1 溶液，对照则
加入 A、<、B、02:>·*?0-C1,8@;。每组作 ; 个平行处
理。每两天加入原相应浓度的重金属培养液。
1）试剂：02D硫酸，2/1:.E·*?0 F!值 G/B 磷酸缓
冲溶液，2/0:.E·*?0高锰酸钾标准液，2/0 :.E·*?0双
氧水，2/0:.E·*?0草酸，=3D乙醇（或 B2D丙酮），石
英砂，碳酸钙粉，-C)E溶液。
;）仪器：研钵，三角瓶，酸式滴定管，恒温水浴，
容量瓶，*H?G33# 型分光光度计，电子天平（感量
2/20>），棕色容量瓶，小漏斗，定量滤纸，吸水纸，擦
镜纸，滴管，电导仪，温箱，真空干燥器，抽气机，恒
温水浴锅，注射器。
!# 污染设计
02/2:>·*?0 ,8 对绿豆芽的生长促进作用最明
显，选择此浓度是以不伤害绿豆芽叶片为前提，45
浓度分别为 ;，<，=，01:>·*?0，设添加 ,8 与不添加
,8对照。培养液用蒸馏水配制，F!值调至 <。温度
12I13J，每天用蒸馏水补充水分，A 天后测定倒数
第 ;I3片叶各项生理指标。
!$ 测定方法6;7
进行叶绿素含量、过氧化氢酶（)&+）活性、植物
抗逆性的测定。
0）叶绿素含量的测定。叶片是植物光合作用的
主要器官，叶绿素是植物光合作用最重要的色素。
本试验通过模拟不同剂量重金属污染对植物叶片
叶绿素 C、5 含量及其比率变化影响，研究污染对植
物作用的剂量效应和毒害过程 6A7。!取新鲜植物叶
片（或其他绿色组织），擦净组织表面污物，剪碎，混
匀。称取剪碎的新鲜样品 2/12>，共 ; 份，分别放
入研钵中，加入少量石英砂和碳酸钙粉及 1I;:*
=3D乙醇，研成匀浆，再加乙醇 02:*，继续研磨至组
织变白。静置 ;I3:KL。#取滤纸一张，置漏斗中，用
乙醇湿润，沿玻棒把提取液倒入漏斗中，过滤到
13:* 棕色容量瓶中，用少量乙醇冲洗研钵、玻棒及
绿豆芽培养过程中铅毒害及硒的缓解作用
李 莉 0，1，刘华中 1
（0/中国地质大学环境学院，武汉 A;22GA；1/湖北民族学院生物科学与技术学院，湖北 恩施 AA3222）
摘要：绿豆芽培养过程中，进行铅（45）和 45M02/22:>·*?0硒（,8）对比实验，测定了 ,8 对 45 胁迫下叶绿
素含量、)&+活性和膜相对透性。实验结果表明，,8 能缓解 45 胁迫导致的绿豆芽叶绿素含量的降低，
增强过氧化氢酶（)&+）活性，缓解 45胁迫导致的绿豆芽细胞膜相对透性的上升趋势。,8 可增强绿豆芽
对 45胁迫的抗性，然而 ,8缓解 45对绿豆芽的毒害是有一定限度的。
关键词：绿豆芽；45毒害效应；,8缓解作用
中图分类号：,311 N321 文献标识码：#
收稿日期：122A?2G?1G
作者简介：李 莉（0=<2?），女，广西玉林人，副教授，（电话）2G0B?BA;2<==（电子信箱）8OEEPQ.:/9.:。
文章编号：2A;=?B00A（1223）20?22G2?2;
G2
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2005.01.025
湖北农业科学 !#$% &’(%)*+(&* ,)%$-)$, -./0，1223
残渣数次，最后连同残渣一起倒入漏斗中。!用滴
管吸取乙醇，将滤纸上的叶绿体色素全部洗入容量
瓶中，直至滤纸和残渣中无绿色为止。最后用乙醇
定容至 13/224*，摇匀。把叶绿体色素提取液倒入
光径 054的比色杯内。以 637乙醇为空白，在波长
883、896:4下测定吸光度。
);<0=/63&883>8/??&896 #
)@<19/68&896 >A/=1&883 $
按公式#$分别计算叶绿素 ;、@ 的浓度
（4B·*>0），#$相加即得叶绿素总浓度。
1）过氧化氢酶活性的测定（高锰酸钾滴定法）。
过氧化氢酶属于血红蛋白酶，含有铁，它能催化过
氧化氢分解为水和氧分子。过氧化氢酶普遍存在于
植物的所有组织中，其活性与植物的代谢强度及抗
寒、抗病能力有一定关系，故常加以测定 C3D。#酶液
提取。取绿豆芽叶片 1/3B 加入 E! 值 A/? 的磷酸缓
冲溶液少量，研磨成匀浆，转移至 134* 容量瓶中，
用该缓冲溶液冲洗研钵，并将冲洗液转至容量瓶
中，用同一缓冲溶液定容，9222F·4G:>0离心 034G:，
上清液即为过氧化氢酶的粗提液。$取 324*三角瓶
9个（两个测定，两个对照），测定瓶加入酶液 1/34*，
对照为煮死酶液 1/34*，再加入 1/34* 2/0 4.H·*>0
!1I1，同时计时，于 =2J恒温水浴中保温 024G:，立即
加入 027!1,I91/34*。%用 2/04.H·*>0 KL:I9标准
溶液滴定，至出现粉红色（在 =2M内不消失）为终点。
过氧化氢酶活性<［（&>#）NO+N0/A］P（O,NQN+）
（4B·B>0·4G:>0）
式中：& 为对照 KL:I9 滴定毫升数；# 为酶反
应后 KL:I9滴定毫升数；O+为提取酶液总量（4*）；
O,为反应时所用酶液量（4*）；Q 为样品鲜重（B）；+
为反应时间（4G:）；0/A 为 04* 2/04.H·*>0 KL:I9，
相当于 0/A4B !1I1。
=）植物抗逆性的测定（电导仪法）。#制作标准
曲线：如需测定透性变化，可用纯 -;)H 配成 2、0、
12、92、82、?2、022&B·4*>0的标准溶液，在 12R13J
恒温下用电导仪测定，可读出电导率。$选取绿豆
芽在一定部位上生长叶龄相似的叶子若干，剪下
后，先用纱布拭净，称取两份，各重 1B。%一份插入
小杯中放在 92J恒温箱内萎蔫 2/3R0S，另一份插入
水杯中放在室温下做对照。处理后分别用蒸馏水冲
洗两次，并用洁净滤纸吸干。然后剪成长约 054 小
段放入小玻杯中（大小以容纳电极为度），并用玻棒
或干净尼龙网压住，在杯中准确加入蒸馏水 124*，
浸没叶片。!放入真空干燥器，用抽气机抽气 AR
?4G:，以抽出细胞间隙中的空气，重新缓缓放入空
气，水即被压入组织中而使叶下沉。将抽过气的
小玻杯取出，放在桌上静置 124G:，然后用玻棒轻轻
搅动叶片，在 12R13J恒温下，用电导仪测定溶液
电导率。’测过电导率之后，再放入 022J沸水中
水浴 034G:，以杀死植物组织，取出放入自来水冷
却 024G:，在 12R13J恒温下测其煮沸电导率。
! 结果与分析
!# $%最适浓度选择
本试验的目的是降低 T@ 胁迫对植物的伤害，
故 -;1,UI= 的调控强度当以不损伤植物生理功能
为约束条件。为此，试验以植物叶片光合速率与
叶绿素含量为指标，进行 -;1,UI= 最适浓度的筛
选。所设置四个浓度的 -;1,UI= 均有提高绿豆芽
光合速率与叶绿素含量的作用。在不同浓度处理
中，又以 024B·*>0 效果最佳。以下试验均采用此
浓度。
!! $%对 &’胁迫下绿豆芽叶片叶绿素含量影响
表 # $%对 &’胁迫下绿豆芽叶绿素含量的影响
由表 0 可见，在 T@ 的胁迫下，随着 T@ 浓度的
升高，绿豆芽叶片的叶绿素含量下降，添加 ,U 后，
绿豆芽叶片叶绿素含量较胁迫前有所提高，但随着
浓度的增加也呈现下降趋势。
!( $%对 &’胁迫下绿豆芽叶片 )*+活性的影响
表 ! $%对 &’胁迫下绿豆芽叶片 )*+ 活性的影响
由表 1 可见，随着 T@ 浓度的逐渐升高，)&+ 的
活性逐渐下降，添加 024B·*>0,U 后，)&+活性的下
降趋势在一定的浓度范围内有所缓解。在较高的 T@
浓度下（=24B·*>0），,U 对 T@ 污染下 )&+活性下降
趋势没有缓解作用。
叶绿素含量
P 4B·B>0
A/A32
A/820
A/9A1
8/306
8/139
T@ 浓度
P 4B·*>0
2
=
8
6
01
叶绿素含量
P 4B·B>0
8/6?3
8/300
8/92A
3/A9A
3/268
,UVT@
P 4B·*>0
02V2
02V=
02V8
02V6
02V01
T@
P 4B·*>0
2
=
8
6
01
=2
过氧化氢酶活性
（4B·B>0·4G:>0）
2/8?
2/=9
2/12
2/09
2/26
2/21
,UVT@
P 4B·*>0
02V2
02V=
02V8
02V6
02V01
02V=2
过氧化氢酶活性
（4B·B>0·4G:>0）
2/86
2/=8
2/10
2/08
2/02
2/21
A0
湖北农业科学 !#$% &’(%)*+(&* ,)%$-)$, -./0，1223
!#$% &’ (&)*+*% &, -. /’$ 012*1, &, !121’*#3 &’ 4#$ &, 5#’6 41/’
78 2*9，:，7; <#/=>?&’6:
40/ ,56..7 .8 #9.7.:95;7 ,59<=5<> ;=? +<56=9@A<>；1/ !AB<9 %=>C9CAC< 8.D -;C9.=;79C9<> !AB<9E $=>69 FF3222G
@.AB/+：HBI> C.J959CK ;=? , D<79<8 .= BA? .8 LA=: B<;= M
;5C9N;C ?;L;:< C. C6< L
BA? .8 LA=: B<;= C. >CD<>> .8 HB/ !.M
!# $%对 &’胁迫下叶片细胞膜相对透性的影响
表 ( $%对 &’胁迫下膜相对透性的影响
质膜透性是反映植物逆境伤害程度的指标。由
表 R 可见，随着 HB 浓度的逐渐升高，细胞膜的相对
透性上升，从而使细胞内的电解质外渗，以致植物细
胞浸提液的电导率增大。添加 02L:·*S0,<后，细胞膜
相对透性的上升趋势得到缓解，表明 HB胁迫减弱。
!) 处理第 )天时绿豆芽的生长状况
表 # 处理第 )天时绿豆芽的生长状况
( 结论与讨论
0）试验表明，HB胁迫下绿豆芽的正常生长及生
理指标受到影响，表现为与自由基清除有关的酶
（)&+）活性显著下降，绿豆芽叶片膜透性增大，在添
加 02L:·*S0,< 的各组中，所测指标的恶化趋势得到
缓解。另外，,<可减缓因 HB胁迫而引起的绿豆芽叶
片膜相对透性的增加，膜脂过氧化水平减弱，从而
减缓 HB 对膜系统的损伤，最终增强了植株对 HB 污
染毒害的抗性。
1）,< 对低浓度 HB 毒害的缓解效应明显地高于
高浓度 HB 毒害的缓解效应，表明 ,< 对 HB 毒害的
缓解作用是有限度的。当 HB浓度为 R2L:·*S0时，与
02L:·*S0的 ,<复合处理，绿豆芽叶片的膜透性即出
现大幅度回升，酶活性出现相应的降低，植株出现
大面积毒害症状，高浓度的 HB 加速了膜脂过氧化
作用，导致膜透性增大，细胞膜破损。无机 ,< 进入
胞内进一步造成胞内酶系统的毒害，引起了细胞、
组织、器官的毒害，在环境治理中必须加以重视。
R）试验表明，在一定的 HB 污染浓度范围内，少
量的 ,< 能缓解绿豆芽受 HB 胁迫的毒害症状，其生
态生理学机制可归结为两点 TUV：!阻抑植株对 HB 的
吸收，降低其在体内富集量，从而减轻 HB 引发的膜
脂过氧化反应，体现为直接抗逆作用；通过对光
合作用、过氧化氢酶及质膜稳定性等生理功能的调
控，增强植物的抗逆性，表现为间接御害作用。而高
浓度的 HB 能破坏植物体内的抗氧化酶系统，加速
膜脂过氧化作用，导致膜透性加大、细胞膜破损，使
无机 ,< 进入胞内，造成胞内酶系统的毒害，引起细
胞、组织、器官的毒害。在富 ,< 绿豆芽的繁殖过程
中，需及时检查重金属的污染富集情况，防止重金
属在绿豆芽中富集，以免造成对人身体的危害。
参考文献：
［0］ 周 清，黄晓华，张建华，等/*;—’7K 对 HB 胁迫下大豆幼苗生
理生化特性影响TWV/中国稀土学报，0XXX（01）：0YS1F/
［1］ 余国营，吴燕玉，王 新/重金属复合污染对大豆生长及其综合
评价研究TWV/应用生态学报，0XX3，U（F）：FRRSFF2/
［R］ 李合生，孙 群，赵世杰，等/植物生理生化实验原理和技术TZV/
北京：高等教育出版社，1222/
［F］ 秦天才，吴玉树，王焕校/)?、HB 及其相互作用对小白菜生理生
化特性的影响TWV/生态学报，0XXF，0F（0）：FUSF[/
［3］ 于锡宏，陈友，马凤鸣 /重金属污染对黄瓜种子过氧化氢酶
（)&+）活性的影响TWV/北方园艺，1221（U）：FFSF3/
［U］ 陈海珍，陈志澄，刘士哲，等/硒与砷在植物中相互作用的实验
研究TWV/农业环境保护，1220，12（1）：X0SXX/
HB P L:·*S0
2
R
U
X
01
电导率 P ,·5LS0
00U/F
0RU/R
030/Y
0X2/0
100/U
,<\HB P L:·*S0
02\2
02\R
02\U
02\X
02\01
电导率 P ,·5LS0
XF
021/R
02[
00F/U
0F2/2
（责任编辑 郑 威）
处理
HB
,<\HB
HB
,<\HB
HB
,<\HB
HB
,<\HB
HB
,<\HB
HB
,<\HB
浓度 P L:·*S0
2
02\2
R
02\R
U
02\U
X
02\X
01
02\01
R2
02\R2
倒数第 R、F 叶片的特征
正常
正常
小部分萎蔫
正常或小部分萎蔫
较大部分萎蔫
小部分萎蔫
大部分萎蔫
较大部分萎蔫
全面萎蔫，根部变烂
大部分萎蔫
全面萎蔫并透明死亡
全面萎蔫并透明死亡，出现
大面积毒害症状
Y1