全 文 ：收稿日期：2009-06-27
基金项目：广东省科技计划项目(2008B080701018)
作者简介：唐为萍（1964-），女，高级实验师，E-mail:css1030
@hstc.edu.cn
重金属镉（Cd）因在土壤中的高度移动性和对作
物的高度毒害性而被视为重金属中最具有危害性的一
种污染元素。镉为非营养元素，对植物有明显的毒害作
用，会影响植物细胞代谢和生长发育，改变植物体的形
态结构，且随着食物链危及人类和其他动物的健康 [1-2]。
含羞草(Minosa pudica L.)为含羞草科（Mimosaceae）多
年生草本植物，原产热带美洲，在我国热带和亚热带地
区也有栽培，除作林下覆盖植物保土增肥外，也是一种
药用植物和观赏植物[3-4]。近年有研究证明，含羞草碱对
人类肿瘤细胞生长具有抑制作用， 且这种抑制是通过
诱导细胞凋亡和促进细胞坏死而实现的 [5]。含羞草种子
的萌发情况关系到其幼苗的成活生长， 从而影响含羞
草的种植。目前，国内外已有一些关于重金属镉对植物
毒害作用的研究报道[6]，但有关镉对含羞草种子萌发及
幼苗生长的影响研究则少见。 本试验以潮州本地野外
生长的含羞草为材料， 研究了重金属镉对含羞草种子
萌发和幼苗生长的影响，并探讨了镉的毒害效应，以期
为含羞草的引种栽培及为环境监测中重金属污染评价
提供一定的理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试的含羞草种子采自韩山师范学院东丽湖区，
选取发育良好、成熟饱满的种子，备用。
1.2 试验方法
供试的含羞草种子用 0.1%HgCl2消毒 10 min，擦
干后用清水浸泡 10 h，捞出，放入温水中催芽 48 h。取
5 套洁净培养皿，分别编号为 1、2、3、4、5 号，于 1 号皿
中加入蒸馏水 5 mL (CK)，另于 2～5 号皿中加入浓度
为 20、40、60、80 mg/L 的氯化镉（CdCl2）溶液各 5 mL,
并在培养皿底部放入 2张洁净的滤纸， 最后将已催芽
的含羞草种子排放在滤纸上 ， 培养皿加盖后置于
20℃、每天光照 12 h 的智能光照培养箱中培养。每种
溶液处理 3次重复，每个重复 1个培养皿，每个培养皿
25 粒种子。
试验期间每天观察种子的萌发情况， 萌发后 3 d
测定种子的发芽势，发芽势(%) = (第 3 d 正常发芽的
种子数/供试种子数) ×100；萌发后 7 d，统计发芽率和
测量幼苗芽长、根长、单株鲜重及子叶完全张开的萌发
种子数。 其中发芽率按如下公式计算： 发芽率 (%) =
重金属镉对含羞草种子萌发和幼苗生长的影响
唐为萍, 陈树思, 郑泽云
（韩山师范学院生物系，广东 潮州 521041）
摘 要：以不同浓度的镉(Cd)离子溶液处理含羞草种子，研究了镉对其种子萌发和幼苗生长的影响。 结果表明：处理液
中的镉浓度小于 20 mg/L 时，对含羞草种子萌发的影响较小；当镉浓度大于 40 mg/L 时，对含羞草种子萌发有明显的抑制
作用，且抑制程度随着镉浓度的提高而加强;此外，随着处理液镉浓度的提高，对含羞草种子萌发后幼芽、幼根及幼苗生长
的抑制作用明显加强，且镉对幼根生长的影响大于对芽的影响。
关键词：镉； 含羞草； 种子萌发； 幼苗生长
中图分类号：Q945.34 文献标识码： B 文章编号： 1004-874X（2009）11-0045-02
Effect of Cadmium on the seed germination
and growth of Minosa pudica L.
TANG Wei -ping, CHEN Shu-si, ZHENG Ze-yun
(Department of Biology, Hanshan Normal University, Chaozhou 521041, China)
Abstract: The seeds of Mimosa pudica are treated with different concentration of Ca2+[CdCl2]. The results showed that the
concentration was less than 20 mg/L, which has a little effect to the seed germination and growth; there was obvious inhibition to
the seed germination and growth of Mimosa pudica when the Ca2+ concentration reached 40 mg/L, and its inhibition increased as
the increasing of concentration.With the increasing concentration of Ca2 + , the growth of the bud、root and the seedlings was
restrained obviously, and the restrained effect to the bud of Mimosa pudica was greater than the bud.
Key words: Cadmium； Mimosa pudica； seed germination； seedling growth
广东农业科学 2009 年第 11 期 45
DOI:10.16768/j.issn.1004-874x.2009.11.041
(第 7 d正常发芽的种子数/供试种子数) ×100。
2 结果与分析
2.1 重金属镉对含羞草种子萌发的影响
种子发芽率是种子萌发的一个重要参数[7]。在本试
验中，对照含羞草种子的发芽率为 100%，证明试验结
果的可靠性较强。从表 1可知，当处理液中的镉浓度为
20 mg/L 时， 含羞草种子的发芽势为 36%、 发芽率为
96%，其中种子的发芽势与对照（未加 CdCl2的蒸馏水
处理）相同，发芽率则与对照接近，说明镉浓度等于或
小于 20 mg/L时， 对含羞草种子的萌发没有影响或影
响不大；而当镉浓度为 40、60、80 mg/L 时，含羞草种子
的发芽势和发芽率均呈下降趋势，表现有抑制作用，且
抑制程度随着镉处理浓度的增加而提高（图 1）。
2.2 重金属镉对含羞草幼苗生长的影响
据调查观察，随着处理液中镉浓度的提高，含羞草
种子萌发后幼苗的芽长和根长均呈下降趋势， 表现出
明显的抑制作用(图 2)。由表 2 可知，当镉浓度大于 20
mg/L 时， 含羞草幼苗的根长和芽长下降趋势开始增
强；镉浓度为 20、40、60、80 mg/L 时，含羞草幼苗的根
长分别比对照短 0.1、2.0、7.9、11.6 cm， 芽长分别比对
照短 0.6、1.5、2.3、2.8 cm。可见，含羞草种子经镉处理
后根生长受抑制显著， 说明重金属镉对含羞草幼苗根
长的抑制作用比芽长更强。
由表 2还可以看出，随着处理液中镉浓度的提高，
含羞草种子萌发后幼苗鲜重下降的趋势比较明显，其
中镉浓度为 20 mg/L 时幼苗单株鲜重比对照减少
0.003 g， 镉浓度为 40、60 mg/L 时均减少 0.004 g，镉
浓度为 80 mg/L 时则减少 0.010 g。说明镉对含羞草种
子萌发后幼苗生长有一定的抑制作用， 且随着镉处理
浓度的提高,对含羞草幼苗生长的抑制作用显著加强。
2.3 重金属镉对含羞草子叶生长的影响
子叶是植物的种子贮存营养的器官， 植物幼苗时
期子叶的生长状况对植物有很大的影响。 从表 2 可以
看出， 经镉处理的含羞草子叶完全张开的种子数呈下
降趋势。当镉浓度为 20 mg/L时，对含羞草子叶的张开
影响较小；当镉浓度为 40 mg/L时，对含羞草子叶张开
开始有抑制作用；之后，随着镉浓度提高，抑制作用明
显增强，至镉浓度达到 80 mg/L时，子叶完全张开的含
羞草种子数为 0。
3 结论
种子萌发及幼苗生长是植物生命进程的起点，是
作物对外部环境反应的开始， 该时期既是作物对外界
反应的敏感期， 同时也是植物最早接受重金属胁迫的
阶段， 了解镉对种子萌发及幼苗生长的影响是认识重
金属伤害机理的较好途径。
本试验结果表明，随着镉胁迫浓度的增大，对含羞
草种子的萌发、幼芽和幼根生长、子叶张开和幼苗鲜重
的影响不同，但均在一定程度上受到抑制，且表现为镉
离子浓度越大、作用时间越长，抑制效应越强。当镉离
子浓度小于 20 mg/L时， 对含羞草种子的萌发影响较
小, 当镉浓度大于 40 mg/L 时对含羞草种子萌发都有
发芽率
（%）
100
96
92
80
72
萌发种子数
（粒）
75
72
69
60
54
发芽势
（%）
36
36
32
28
28
萌发种子数
（粒）
27
27
24
21
21
调查种子数
（粒）
75
75
75
75
75
Cd处理浓度
0mg/L（CK）
20mg/L
40mg/L
60mg/L
80mg/L
表 1 不同镉浓度处理对含羞草种子萌发的影响
注：对照处理溶液为蒸馏水。
1：对照；2：Cd20mg/L；3:Cd40mg/L；4:Cd60mg/L；5:Cd80mg/L
图 1 不同镉浓度处理对含羞草种子萌发的影响
图 2 不同镉浓度处理对含羞草种子根和芽生长的影响
幼苗单株鲜重
(g)
0.026
0.023
0.022
0.022
0.016
子叶张开种子数
(粒)
8
6
4
3
0
芽长
(cm)
6.6
6.0
5.1
4.3
3.8
根长
(cm)
17.9
17.8
15.9
10.0
6.3
Cd 处理浓度
0mg/L（CK）
20mg/L
40mg/L
60mg/L
80mg/L
表 2 不同镉浓度处理对含羞草幼苗生长的影响
（下转第 57页）
46
明显的抑制作用、 且抑制程度随着镉离子浓度的提高
而增加。
本试验结果还表明， 镉胁迫对含羞草幼苗根长的
影响大于对芽长的影响， 其可能是由于重金属与植物
作用时，总是最先接触到根部，根细胞壁中存在大量交
换位点，能将重金属离子固定在这些位点上，从而阻止
重金属离子进一步向芽转移 [8]。在镉胁迫条件下，含羞
草种子萌发呈现一定的镉中毒症状， 如幼根不伸长且
出现畸形，致使含羞草幼苗大部分不能正常生长，说明
镉对幼苗生长有很强的抑制作用。
参考文献
[1] 韩多红, 孟红梅. 镉对紫花苜蓿种子萌发等生理特性的影
响[J].干旱地区农业研究,2007,25(5):152-154.
[2] 慈恩, 高明, 王子芳, 等. 镉对紫花苜蓿种子萌发与幼苗生
长的影响研究[J]. 中国生态农业学报, 2007,15(1):96-98.
[3] 徐亚萍. 庭园药用植物 300 种[M]. 北京: 中国纺织出版社,
2001,94-95.
[4] 中国科学院华南植物研究所编 .广东植物志[M].广州：广东
科技出版社,1987：156-157.
[5] 王颖轶.含羞草碱对肿瘤细胞抑制作用机制的研究[D].北京:
中国协和医科大学，2003.
[6] 郭燕梅 ,王昌全 ,李冰 .重金属镉对植物的毒害研究进展 [J].
陕西农业科学, 2008（3）:122-125.
[7] 杜连彩.铅处理对小麦种子萌发和幼苗生长的影响[J]. 潍坊
学院学报, 2007,7(4):87-89.
[8] 闫华晓, 赵辉. 镉离子对玉米种子萌发和生长的影响[J].作
物杂志, 2007（5）:25-28.
芽发生[19]。但Walter 等[20]对烟草花形态建成和花形成的研
究却表明，CTK并没有促使花形态转变。 可见， 外源 CTK
有利于促进大部分植物花芽分化和发育，本试验也进一步
证实了这一观点，即进行蝴蝶兰低温催花时，适当喷施 6-
BA可以促进花芽分化，且喷施处理比涂抹处理效果好、开
花整齐度高, 建议该技术在蝴蝶兰生产中推广应用。
参考文献：
[1] 郭兆武，萧浪涛 .花卉的化学控制 [J]. 长沙电力学院学报，
2002，17（3）：91-95.
[2] 徐德兰.调控植物开花研究初探[J]. 彭城职业大学学报, 2001,
16(2)：105-107.
[3] 李丽，常立民，张艳茹.多效唑对葡萄的生长和生理效应 [J].
北方园艺，1995(6)：56-57.
[4] 王永强，王四青.多效唑调控蝴蝶兰花期的研究 [J]. 安徽农
业科学，2005，33（3）：438.
[5] 徐晓峰，黄学林 .TDZ：一种高效的植物生长条件剂 [J].植物
学通报，2003，20（2）：227-237.
[6] Jan A D Zeevaart. Effects of the Growth Retardant CCC
on Floral Initiation and Growth in Pharbitis nil[J]. Plant
Physiol, 1964, 39(3): 402–408.
[7] Rod W King, Lloyd T Evans. The Role of Gibberellins in
Floral Evocation of the Grass, Lolium temulentu [EB/OL].
http://4e.plantphys.net/article.php?ch=25&id=287
[8] Chen W S, S F Ding, S T Chang, et al. Conceptual
context of hormonal regulation during floral transition in
Polianthes tuberosa. Flowering Newsletter, 2002,33:11-16.
[9] Rod W King, Thomas Moritz, Lloyd T Evans, et al. Herlt.
Long -day induction of flowering in Lolium temulentum
Involves sequential increases in specific gibberellins at the
shoot apex[J]. Plant Physiology, 2001,127:624–632.
[10] Wei -Ren Su, Wen -Shaw Chen, Masaji Koshioka, et al.
Changes in gibberellins levels in the flowering shoot of
Phalaenopsis hybrida under high temperature conditions
when flower development is blocked[J]. 2001,39:45-50.
[11] Sayed A Ba dr, Hudson T Hartmann, George C. Martin.
Endogenous gibberellins and inhibitors in relation to flower
induction and inflorescence development in the Olive [J]. Plant
Physiol, 1970, 46:674-679.
[12] Charles F Cleland, Jan A D Zeevaart Gibberellins in
relation to flowering and stem elongation in the long day
plant silene armeria[J]. Plant Physiol, 1970, 46:392-400.
[13] Guardiola J L, M Agusti, F Garcia-Mari. Gibberellic acid
and flower bud development in sweet orange[J]. Proc. Int.
Soc. Citriculture 1977，2:696-699
[14] Rod W King，Yossie Ben -Tal. A florigenic effect of
sucrose in Fuchsia hybrida is blocked by gibberellin-Induced
assimilate competition[J]. Plant Physiology,2001,125:488-496.
[15] Monselize, Halevy, Monselize,et al. Chemical inhibition and
promotion of citrus flower bud induction[J], Proc. Am. Soc.
Hort. Sci. 1964, 84:141-146.
[16] George s Bernier, Jean-marie Kine.Cytonkinin as a Possible
Component of the Floral Stimulus in Sinapis Alba [J].
Plant Physiol, 1977, 60:282-285.
[17] de Bouille′ P, Sotta B, Miginiac E, Merrien a hormones and
inflorescence development in oilseed rape[J]. Plant Physiol
Biochem, 1989, 27: 443-450.
[18] Georges Bernier, Andree Havelange, Claude Houssa, et al.
Physiological signals that induce flowering [J]. The Plant
Cell, 1993, 5:1147-1 155.
[19] Wen-Shaw Chen. Changes in cytokinins before and during
early flower bud differentiation in lychee(Litchi chinensis
Sonn.) [J]. Plant Physiology, 1991, 96:1203-1206.
[20] Walter Dewitte, Adriana Chiappetta. Dynamics of cytokinins in
apical shoot meristems of a day-neutral tobacco during floral
transition and flower formation [J]. Plant Physiology, 1999, 119:
111-121.
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
（上接第 46页）
57