全 文 ：铅胁迫对酸模种子萌发及体内铅积累的影响
侯金萍
（新乡市铁西公园,河南新乡 453000）
摘要：以成熟的酸模种子为试验材料,研究不同质量浓度（0、200、400、600、800、1 000、1 200 mg/L）的醋酸铅胁
迫对酸模种子萌发及体内 Pb积累的影响.结果表明：随着质量浓度的增加,酸模种子的萌发呈下降趋势,对酸模
种子的毒害作用加强；Pb胁迫与酸模种子的发芽势和发芽指数呈负相关,与发芽率呈正相关,但相关性均不显
著；幼芽的干质量随 Pb质量浓度的升高而逐渐下降,Pb胁迫与干质量呈显著性正相关；酸模体内 Pb积累量随
着质量浓度的增加呈上升趋势,Pb胁迫与酸模体内 Pb积累量呈极显著正相关.
关键词：酸模；Pb胁迫；种子萌发；Pb积累
中图分类号：Q945.78 文献标志码：A 文章编号：1008- 7516（2015）03- 0026- 05
Effect of lead stress on seed germination and lead accumulation of
Rumex acetosalinn
Hou Jinping
（Tiexi Park of Xinxiang,Xinxiang 453000,China）
Abstract:The effect of lead acetate stress at different concentrations （0,200,400,600,800,1 000,1 200 mg/L） on
seed germination and lead accumulation of Rumex acetosalinn was studied in this paper.The results showed that：with
the increasing concentration of Pb2+,the seed germination of R. acetosalinn was decreased,the toxic effects on seeds of
R. acetosalinn was strengthened.Lead stress and sorrel seed germination energy and germination index was negatively
correlated and the correlation was not significant,positive correlation but not significantly correlated with the
germination rate；while the dry weight of shoots with Pb stress concentration increased and decreased,lead stress and
dry weight was significantly positively correlated；lead accumulation of R. acetosalinn was increased as the
concentration of Pb on the rise,lead stress and lead accumulation was significantly positively correlated.
Key words:Rumex acetosalinn；lead stress；seed germination；lead accumulation
随着我国经济的发展以及工业化水平的提高,各种来源的重金属逐渐造成环境污染.重金属污染是
一个不可逆的过程,还会给人类健康带来严重危害[1].植物修复是近年来在国际上兴起的一种有潜力、低
成本的以太阳能为能源的绿色修复技术.其基本思路是将野生的或经改造的重金属超富集植物种植于
污染土壤上,通过物理、化学或者生物的过程来消除、减少、隔离或者固化重金属污染物,从而降低土壤
中重金属含量,达到治理的目的[2].
酸模（Rumex acetosalinn）为蓼科酸模属多年生草本植物,在园林上常作为地被植物或公路斜坡护坡
植被.酸模对某些重金属有超富集能力,将它种植在重金属污染的土壤上,待植物吸收了土壤中的重金属
之后,再将植物收获并进行妥善处理,能达到治理污染与恢复生态的目的[3- 6].本试验研究 Pb对酸模种子
萌发和体内 Pb积累的影响及其毒害机理,以期为 Pb污染的环境监测、污染治理等提供一定的理论依据.
收稿日期：2015-03-09
作者简介：侯金萍（1965—）,女,江苏丰县人,工程师.主要从事园林管理与土壤改良研究.
doi:10.3969/j.issn.1008-7516.2015.03.006
第 43 卷 第 3 期
43 3Vol. No.
河 南 科 技 学 院 学 报
Journal of Henan Institute of Science and Technology
2015 年 6 月
2015Jun.
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1 材料与方法
1.1 试验材料
以在辉县河沟两边采集的酸模种子为试验材料.
1.2 试验方法
1.2.1 种子萌发试验 选取大小均匀、健康饱满的酸模种子,用 55℃温汤浸种 30 min,然后用清水冲洗 2
次,除去水面漂浮的秕籽及杂物,再用蒸馏水冲洗 2次,用滤纸将多余水分吸干备用.将质量浓度分别为
200、400、600、800、1 000、1 200 mg/L的[Pb（CH3COO）2·3H2O]溶液 5 mL注入铺好滤纸的培养皿中,另取
一组用清水作为对照,每个处理 3次重复,每个重复 30粒种子.酸模种子均匀播于铺有单层滤纸的培养
皿中,种子上部再铺一层滤纸.将所有处理置于智能光照培养箱（GHP- 300型）中培养,培养温度为 25℃.
播种后次日开始观察出芽情况,每日根据具体情况,补加 2 mL相应质量浓度的 Pb溶液（每皿等量）,以保
持种子湿润状态.以胚根突破种皮 1 mm为发芽标准,逐日记录发芽粒数,第 5天计算发芽势,第 7天计算
发芽率及发芽指数.测量各溶液处理的幼芽干质量.
1.2.2 重金属铅离子的分析 用 Optima 2100 DV电感耦合等离子体发射光谱仪（美国 PerkinElmer公司）
进行铅离子的全量分析.
1.2.3 富集系数的测定 富集系数的计算公式为：富集系数 =C 植物 /C 培养基,C 植物和 C 培养基分别为植物和培
养基中 Pb的量 /（mg/kg）.
2 结果与分析
2.1 Pb胁迫对酸模种子萌发的影响
2.1.1 Pb胁迫对酸模种子发芽势的影响 Pb胁迫对酸模种子发芽势的影响见图 1.
图1 Pb胁迫对酸模种子发芽势的影响
Fig. 1 The effect of lead stress on seed germination potential of Rumex acetosalinn
由图 1可知,在 200 mg/L质量浓度下发芽势为 66.6%,高于对照处理,其余处理的发芽势均低于对
照,且随着处理质量浓度的上升,发芽势呈逐渐降低趋势.在高质量浓度 1 200 mg/L的醋酸铅溶液下发芽
势为 20%,与对照比明显降低.
2.1.2 Pb胁迫对酸模种子发芽率的影响 Pb胁迫对酸模种子发芽率的影响见图 2.
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图2 Pb胁迫对酸模种子发芽率的影响
Fig. 2 The effect of lead stress on seed germination rate ofRumex acetosalinn
由图 2可知,不同质量浓度的 Pb对酸模种子发芽率的影响不同,在400 mg/L质量浓度处理下酸模
种子的发芽率最高.但总体而言,在试验设置的质量浓度范围内,Pb质量浓度对酸模种子发芽率的影响
不明显.
2.1.3 Pb胁迫对酸模种子发芽指数的影响 Pb胁迫对酸模种子发芽指数的影响见图 3.
图3 Pb胁迫对酸模种子发芽指数的影响
Fig. 3 The effect of lead stress on seed germination index ofRumex acetosalinn
由图 3可知,随着 Pb质量浓度的升高,发芽指数逐渐降低.在 200 mg/L的时候发芽指数高于对照.
2.1.4 Pb胁迫与酸模种子发芽率、发芽势和发芽指数的相关性分析 Pb胁迫与酸模种子发芽率、发芽势
和发芽指数的相关性分析见表 1.
表1 Pb胁迫与酸模种子发芽率、发芽势和发芽指数的相关性分析
Tab. 1 The correlation analysis of lead stress and seed germination rate,seed germination potential and seed germination index of
Rumex acetosalinn
指标
发芽率
发芽势
发芽指数
相关系数
0.124
- 0.748
- 0.684
回归方程
y=0.002 3x+0.785 6
y=- 0.052 3x+0.584 9
y=- 1.163 6x+23.411
回归分析结果显示：Pb胁迫与酸模种子的发芽率呈线性正相关,与酸模种子的发芽势和发芽指数
呈线性负相关.对相关系数进行显著性测定,Pb胁迫与酸模种子的发芽率、发芽势、发芽指数的相关性均
不显著.
2015年 河南科技学院学报 （自然科学版 ）
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2.2 Pb胁迫对酸模幼芽干质量的影响
Pb胁迫对酸模幼芽干质量的影响见图 4.
图4 Pb胁迫对酸模幼芽干质量的影响
Fig. 4 The effect of lead stress on the dry weight ofRumex acetosalinn bud
通过对记录的试验数据的整理做出图 4.经相关回归计算分析,得到 Pb胁迫质量浓度 x与酸模幼芽
干质量 y之间的回归方程如下：
y=- 0.003 5x+0.621 r=- 0.882*
Pb胁迫与酸模幼芽干质量呈线性负相关,干质量的相关系数为 0.882,0.01
2.3 Pb胁迫对酸模种子体内Pb积累的影响
根据 Pb胁迫对酸模种子体内 Pb积累的影响做出图 5.
图5 Pb胁迫对酸模体内Pb积累的影响
Fig. 5 The effect of lead stress on the lead accumulation in Rumex acetosalinn
由图 5可知,随着质量浓度的增加,酸模种子体内的含 Pb量呈逐渐上升趋势.以体内 Pb积累量为
目标函数,以 Pb胁迫质量浓度为控制变量,经相关回归计算分析,得到 Pb胁迫质量浓度 x与 Pb积累量
y之间的回归方程如下：
y=20.559x- 33.097 r=0.977**
Pb胁迫质量浓度与酸模体内 Pb积累量的回归方程呈现正相关,与回归方程的拟合度较好.对相关
系数进行显著性测定：n- 2=5,α=0.01时的 r值为 0.875,α=0.05时的 r值为 0.754.Pb胁迫对酸模体内 Pb
积累量的相关系数为 0.977,其 P<0.01,相关性达到极显著.
表2酸模种子对不同质量浓度Pb胁迫的富集系数
Tab. 2 The enrichment factor ofRumex acetosalinn seeds on different concentrations of lead stress
Pb质量浓度 /（mg/L）
0
200
400
600
富集系数
0
17.10
78.84
82.64
Pb质量浓度 /（mg/L）
800
1 000
1 200
富集系数
89.44
81.43
101.46
由表 2可知：随着 Pb胁迫质量浓度的增加,酸模种子体内 Pb积累量呈上升趋势,说明酸模对重金
属 Pb有一定的富集能力.
侯金萍：铅胁迫对酸模种子萌发及体内铅积累的影响 第 3期
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3 小结与讨论
一般认为,重金属对植物种子萌发存在低浓度促进、高浓度抑制效应[7- 9].本研究表明,醋酸铅溶液对
酸模种子的萌发也存在着类似的规律,虽然在发芽率上未得到体现,但在种子发芽势、发芽指数上,当质
量浓度在 0~200 mg/L范围内时 Pb对酸模种子的萌发有促进作用,随着 Pb质量浓度的增加,均表现出
不同程度的抑制作用.质量浓度越大,作用时间越长,抑制效应越强.
在 Pb胁迫下,酸模幼芽干质量呈降低趋势.Pb质量浓度增高,干质量下降率增大.单株干质量下降
少的酸模种子的耐 Pb能力相对较高.
富集系数可以作为评价植物对重金属吸收能力的一个指标[10].本试验中,随着处理酸模种子的 Pb质
量浓度的增加,酸模体内 Pb积累量明显上升,可以考虑将酸模作为修复铅污染生长的富集植物.
从各不同指标受 Pb胁迫抑制的程度看,依次为：体内 Pb积累量 >干质量 >发芽势 >发芽指数 >
发芽率.这是因为种子吸胀萌动时,胚根快速吸水伸长并最先突破种皮,使根在 Pb积累量、受 Pb胁迫的
时间进程上大于胚芽,根能将重金属离子固定在吸附位点上,所以醋酸铅质量浓度越高,酸模体内含 Pb
量就越高.有关重金属对酸模种子毒性的机理研究还有待后续工作的继续进行.
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（责任编辑：邓天福）
2015年 河南科技学院学报 （自然科学版 ）
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