全 文 ：Hg 浸种对玉米种子萌发过程中几种酶活性的影响3
马成仓　洪法水　李清芳　(淮北煤炭师范学院生物系, 淮北 235000)
Effect of seed soak ing with Hg on enzyme activ ities of ma ize seed dur ing its germ ination.
M a Chengcang, Hong Fashu i and L i Q ingfang (H uaibei T eachers Colleg e of Coal Ind us2
try , H uaibei 235000). 2Ch in. J . A pp l. E col. , 1997, 8 (1) : 110～ 112.
T he study show s that seed soak ing w ith H gC l2 can decrease the germ ination rate of m aize,
inh ib it the grow th and resp ira t ion in tensity of its seedling, and the activit ies of am ino2
t ransferase, diastase and lipase in endo sperm and tho se of diastase and lipase in seedling
during the p rocess of germ ination. L ow concen tra t ion of H gC l2 can p romo te m aize
grow th.
Key words　M ercury, M aize, Seed germ ination, R esp ira t ion,M etabo lic enzym es.
　　3 煤炭部煤炭高校青年科学基金和安徽省高校自然
科学基金资助项目.
　　1995 年 5 月 30 日收稿, 1996 年 1 月 25 日接受.
1　引　　言
H g 是环境污染的重要因素, 有关 H g 对植物
生长发育的影响及危害机制已有报导[1, 3 ] , 但 H g
对玉米种子萌发作用尚未见报道. 种子萌发依靠
自身储存的淀粉、脂肪和蛋白质的分解来提供物
质和能量, 合成新的生命物质. 因此环境对种子萌
发的影响首先表现在对这些大物质分解代谢的影
响, 本文以淀粉酶、脂肪酶和转氨酶以及呼吸强度
为指标, 研究H g 对玉米种子萌发过程的影响. 试
图为揭示H g 对植物作用机制提供依据.
2　材料与方法
试验材料为玉米单玉 13 号. 将玉米种子分别
用 1×10- 5、1×10- 4、1×10- 3、5×10- 3 mo l·L - 1
H gC l 2 溶液和蒸馏水浸种 24 h, 水冲洗后置培养
皿中暗处培养, 室温 25～ 28℃, 重复 5 次, 每 24 h
取样 1 次, 测定幼苗重量、呼吸强度、胚乳及幼苗
的淀粉酶、脂肪酶、转氨酶活力. 萌发 4 d 统计出
芽率. 呼吸强度测定采用小篮子法 [4 ]. 淀粉酶活力
测定采用文献[2 ]的方法; 转氨酶活力测定采用钟
洪枢的方法[5 ], 用 753B 1 紫外可见分光光度计测
定光密度, 以O. D. 值表示酶活力, 酶活力单位定
义为在上述各系统下, 光密度变化 0. 100 为一个
酶单位. 脂肪酶活力测定采用碱液滴定法 [4 ] , 酶单
位定义为该系统下, 每滴定 1 m 1 0. 05 mo l·L - 1
N aOH 为一个酶单位.
3　结果与分析
3. 1　H gC l2对玉米种子萌发率的影响
　　由表 1 可见, 在浓度较低时, H gC l2 处理有提
高种子萌发率的作用, 表现为 1×10- 4 mo l·L - 1
> 1×10- 5 mo l·L - 1> 对照, 可见 1×10- 4 mo l·
L - 1H gC l2 处理更适合玉米种子萌发. 高浓度 H g2
C l2 处理则相反, 1×10- 3 mo l·L - 1H gC l2 处理的
种子萌发率大大降低, 当浓度达 5×10- 3mo l·
L - 1时, 玉米种子基本上不萌发.
表 1　HgCl2 处理对玉米种子萌发率的影响
Table 1 Effect of HgCl2 on seed germ ination rate of
ma ize
H gC l2 浓度
H gC l2 concen tration (mo l·L - 1)
0 1×10- 5 1×10- 4 1×10- 3 5×10- 3
萌发率 85. 3 89. 93 94. 83 61. 83 1. 53
Germ ination
rate (% )3 P< 0. 05.
3. 2　H gC l2 对玉米幼苗生长的影响
　　由表 2 可见, 低浓度 H gC l2 处理的种子在萌
发初期幼苗生长情况好于对照, 后期生长缓慢, 而
高浓度 H gC l2 处理的种子, 各时期的幼苗生长均
很缓慢, 与对照有明显差异.
3. 3　H gC l2 对玉米幼苗呼吸强度的影响
应 用 生 态 学 报　1997 年 2 月　第 8 卷　第 1 期　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CH IN ESE JOU RNAL O F A PPL IED ECOLO GY, Feb. 1997, 8 (1)∶110～ 112
表 2　HgCl2 处理对玉米幼苗生长的影响 (50 株平均)
Table 2 Effect of HgCl2 on the growth of ma ize seedl ings (average of 50 indiv idua ls)
处理后天数
D ays after treatm en ts
幼苗生长情况 Grow th of seedlings (m gFW ·p lan t- 1)
0 1×10- 5 1×10- 4 (H gC l2 mo l·L - 1) 1×10- 3
1 2. 8±0. 6 6. 9±0. 93 3. 9±0. 83 2. 0±. 0. 23
2 21. 0±3. 2 31. 0±3. 33 30. 0±1. 43 20. 0±. 2. 5
3 61. 0±2. 7 67. 0±5. 7 41. 0±4. 23 40. 0±3. 13
4 185. 5±9. 1 225. 5±12. 7 133. 5±9. 63 90. 5±5. 63
5 310. 5±15. 4 345. 0±4. 2 256. 0±7. 83 147. 0±9. 13
6 659. 3±20. 5 527. 3±25. 43 402. 7±31. 03 246. 7±15. 53
7 822±32. 5 723. 0±38. 73 540. 0±32. 13 420. 0±21. 733 P< 0. 05.
　　低浓度H gC l2 处理种子萌发初期呼吸速率高
于对照 (1×10- 5 mo l·L - 1, 前 4 d; 1×10- 4 mo l·
L - 1, 前 2 d) , 其后低于对照, 高浓度 (1×10- 3 mo l
·L - 1) 处理种子萌发各时期呼吸速率均低于对
照, 各处理之间表现为 1×10- 3 mo l·L - 1 < 1×
10- 4 mo l·L - 1 < 1×10- 5 mo l·L - 1 (图 1) , 说明
H gC l2 处理对玉米幼苗的呼吸有抑制作用, 抑制
作用随 H gC l2 浓度升高而加强, 但是低浓度的
H gC l2 在萌发初期有短暂促进作用.
3. 4　H gC l2 对玉米种子萌发过程中转氨酶、脂肪
酶、淀粉酶活力的影响
　　随 H gC l2 浓度的升高, 玉米胚乳转氨酶活力
大大降低, 说明 H gC l2 对萌发种子胚乳转氨酶活
性有强烈抑制作用 (图 2) ; H gC l2 对玉米幼苗转氨
酶活力无显著影响. 可见, H gC l2 对玉米种子萌发
过程中蛋白质代谢有一定的影响, 尤其是抑制胚
乳中蛋白质代谢.
图 1　H gC l2 对玉米幼苗呼吸强度的影响
F ig. 1 Effect of H gC l2 on resp iration in tensity of m aize
seedlings.É . 0, Ê . 1×10- 5, Ë . 1×10- 4, Ì . 1×10- 3. 下同 T he
sam e below.
图 2　H gC l2 对玉米胚乳和幼苗转氨酶活力的影响
F ig. 2 Effect of H gC l2 on activity of am ino transferase
from m aize endo sperm and seedlings.
a. 胚乳 Endo sperm , b. 幼苗 Seedling. 下同 T he sam e be2
low.
1111 期　 　　　　　马成仓等: H g 浸种对玉米种子萌发过程中几种酶活性的影响　　　
图 3　H gC l2 对玉米胚乳和幼苗脂肪酶活力的影响
F ig. 3 Effect of H gC l2 on activity of lipase from m aize en2
do sperm and seedlings.
图 4　H gC l2 对玉米胚乳和幼苗淀粉酶活力的影响
F ig. 4 Effect of H gC l2 on activity of diastase from m aize
endo sperm and seedling.
　　由图 3、4 可见, H gC l2 对玉米胚乳和幼苗的
脂肪酶、淀粉酶有抑制作用, 抑制作用随 H gC l2 浓
度的升高而加强 (除胚乳脂肪酶 1×10- 4 mo l·
L - 1高于 1×10- 5 mo l·L - 1) , 但低浓度的 H gC l2
处理, 在萌发初期对胚乳和幼苗的脂肪酶、淀粉酶
活力有促进作用. H gC l2 改变了幼苗脂肪酶和胚
乳淀粉酶的活性进程, 低浓度处理酶活性较对照
提前达到最高值, 其后下降比对照快. 高浓度 (1×
10- 3 mo l·L - 1) 处理, 不但大大降低了酶活性, 而
且使酶随萌发时间的变化幅度缩小. 可见, H gC l2
对玉米种子萌发过程中脂肪和淀粉分解代谢影响
较大.
4　讨　　论
4. 1　H g 对玉米种子萌发的抑制作用
据报道, H g2+ 能抑制呼吸作用, 使细胞产能
代谢减弱[6 ] , 与本文结果相似, 此外, 通过研究还
发现低浓度 H g2+ 对玉米种子萌发初期呼吸有短
暂促进作用. 研究表明 H g2+ 抑制玉米胚乳转氨酶
的活性, 但对幼苗转氨酶的活性影响不大.
4. 2　低浓度H g 对玉米种子萌发作用机制
低浓度 H g2+ 对作物生长有一定的促进作
用[1, 3 ] , 与本文结果相似. 结果表明, 低浓度 H g2+
处理对萌发种子有一种后期毒害效应, 说明随着
幼苗的生长, 对污染毒物敏感性提高, 抗性降低,
其原因有待进一步研究.
4. 3　玉米胚乳转氨酶可作为 H g 污染监测指标
研究表明, 在胚乳和幼苗淀粉酶、脂肪酶和转
氨酶中, 胚乳转氨酶对 H g2+ 反应最敏感, 可作为
水环境受H g 污染的生物学监测指标.
参考文献
1 中国科学院植物研究所生态室环境保护组. 1980. H g
对几种作物的影响. 环境科学, 1 (6) : 24.
2　北京师范大学生物系生化教研室. 1982. 基础生物化
学实验. 北京: 人民教育出版社, 162.
3　白庆武、李山源、李　洁. 1983. H g2+ 对水稻根尖影响
的细胞学研究. 环境科学, 4 (5) : 1.
4　张志良. 1990. 植物生理学实验指导. 北京: 高等教育
出版社, 133, 236
5　钟洪枢、关基石. 1988. 生物化学. 北京: 高等教育出
版社, 402.
6 Spalding, B. P. 1979. Effect of divalen t m etal ch lo2
rides on resp iration and ex tractab le enzym atic activi2
t ies of douglas fir needle lit ter. J. E nv iron. Q ual. ,
8: 105.
211 应　用　生　态　学　报　　　　　　　　　　　　　　8 卷