全 文 ：[ 文章编号] 1001-3601(2010)06-0352-0054-03
镉对抗癌植物鳢肠种子萌发的影响
唐为萍 , 陈树思 , 陈玩叶
(韩山师范学院 生物系 , 广东 潮州 521041)
　　[摘　要] 为研究镉对鳢肠种子萌发和幼苗生长的影响 ,采用不同浓度的镉离子溶液处理鳢肠种子 。结
果表明 ,不同浓度的氯化镉溶液对鳢肠种子萌发的影响不同:与 CK相比 ,浓度为 1mg/L 时 ,对鳢肠种子萌发有促进作用;浓度为 3mg/ L 时 ,鳢肠种子的萌发情况与CK 基本一致;浓度超过 3mg/L 时 ,鳢肠种子萌发
明显受到抑制 ,且随浓度升高而加剧;当浓度为 200mg/L 时 ,表现为完全抑制。认为:镉对鳢肠种子萌发的
适宜浓度范围在 0 ～ 3mg/L ,最佳浓度为 1mg/L。[关键词] 镉;鳢肠;种子萌发[中图分类号] Q945.34 [文献标识码] A
Effect of Cadmium Stress on Seed Germination of Eclipta prostrata
TANG Wei-ping , CHEN Shu-si , CHEN Wan-ye
(Department of Biology , Hanshan Normal University , Chaozhou, Guangdong 521041 , China)
　　Abstract:The seeds of Ecl ipta prostrata were t reated wi th different concentrat ions of cadmium
chlo ride so lut ion to study ef fects o f cadmium on its seed germination and seedling g row th.The re sults
show ed that different concentrations of cadmium chloride solut ion had dif ferent effect on i ts seed
germination , 1 mg/ L cadmium chlo ride solution had promo tion ef fect on seed germination compared w i th
CK , the seed germina tion rate of seeds t reated w ith 3 mg/L cadmium chloride so lution w as simi lar to CK
basically , the seed germination of seeds t reated wi th 3 mg/L cadmium chlo ride solution w as obviously
inhibited , and the seed germination of seeds t reated w ith 200 mg/L cadmium chloride so lution w as
completely inhibited.Therefo re , the sui table concentration and opt imum concentration of cadmium
chlo ride solut ion fo r promoting seed germination of Eclipta prostrata are 0 ～ 3 mg/L and 1 mg/L
respectively.
Key words:cadmium;Eclipta prostrata;seed germination
　　重金属镉(Cd)因其在土壤中的高度移动性和
对作物的高度毒害性 ,被视为重金属中最具有危害
性的一种污染元素 , Cd是非营养元素 ,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 ,且会随着食物链危及人类和
其他动物的健康[ 1-2] 。
鳢肠(Eclipta prostrata L.)为菊科(Composi-
tae)鳢肠属(Eclipta)1年生草本植物 。全草入药 ,
中药名墨旱莲 ,性凉 ,味甘酸 ,有凉血 、止血 、补肾 、益
阴之功效 ,对食管癌 、子宫颈癌具有治疗作用[ 3-4] 。
鳢肠种子的萌发情况直接影响其幼苗的成活率和健
康状况 ,从而对鳢肠的种植有重要的影响 。虽然国
内外已有一些有关重金属镉对植物毒害作用的报
道[ 5] ,但镉对鳢肠种子萌发及幼苗生长的影响鲜见
　[收稿日期] 　2009-07-06;2010-05-27修回
　[基金项目] 　广东省科技计划项目“潮汕地区抗癌植物资源研究及数据库的建立”(2008B080701018)
　[作者简介] 　唐为萍(1964-),女 ,高级实验师 ,从事植物生物学实验技术和教学工作。 E-mai l:css1030@hstc.edu.cn
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(责任编辑:聂克艳)
　贵州农业科学　2010 , 38(6):54 ～ 56　Guizhou Ag ricultural Science s
报道 。潮州属粤东地区 ,据文献[ 6-7] 报道 ,粤东银锑
矿区 、莲花山矿区周边土壤重金属镉(Cd)污染十分
严重 ,甚至部分土壤最高值超标达 9倍 。因此 ,本试
验以潮州本地野外生长的鳢肠为材料 ,研究 Cd 对
其种子萌发和幼苗生长的影响 ,对鳢肠的引种栽培
有重要意义 ,同时力求探讨重金属 Cd对其的毒害
效应并为环境监测中重金属污染的评价提供一定的
理论依据 。
1 材料与方法
1.1 试验材料
鳢肠种子采于潮州市慧如公园 ,选取发育良好 、
成熟饱满的种子备用 。
1.2 试验方法
1.2.1 种子萌发试验 鳢肠种子用 0.1% HgCl2
消毒 10min ,蒸馏水清洗 2 ～ 3次 ,浸种 12h ,然后捞
出备用;取 10套洁净培养皿 ,分别编号为 0 、1 、2 、3 、
4 、5 、6 、7 、8 、9 , 0 号皿加蒸馏水 5mL 作对照(CK),
1 ～ 9 号皿中依次加入 5mL 浓度为 1mg/ L 、
3mg/ L 、 6mg/ L 、 10mg/L 、 15mg/L 、 20mg/ L 、
50mg/L 、100mg/L 、200mg/L 的氯化镉(CdCl2)溶
液;每皿放入 2张洁净滤纸 ,挑选饱满 、大小一致的
鳢肠备用种子 ,每皿放 50粒 ,加盖;于 25℃、光照时
间为 12 h的智能光照培养箱中培养。培养期间 ,依
据各皿的干湿情况添加相应的处理液保持湿润。
1.2.2 指标测定 每天观察生长情况 ,并按以下
公式计算发芽率 、发芽势 。处理后第 4天测定发芽
势 、第 10天统计发芽率 ,计算发芽指数 。
发芽率/ %=(全部发芽种子粒数/供试种子粒
数)×100
发芽势/ %=(第 4天供试种子的发芽数/供试
种子)×100
发芽指数=∑Gt/Dt ,式中 Gt为在 t 日的发芽
数 ,Dt为相应的发芽天数 。
2 结果与分析
2.1 镉对鳢肠种子发芽势的影响
种子的发芽势是判别种子质量优劣 、出苗整齐
与否的重要标志 ,也与幼苗强弱和产量有密切关系。
发芽势越高的种子 ,其出苗越迅速且整齐健壮。由
表和图可以看出 ,低浓度的镉(0 ～ 3mg/L)对鳢肠
种子萌发有促进作用 ,当镉浓度为 1mg/ L 时 ,促进
作用最明显;当镉浓度高于 3mg/L 时 ,则表现为抑
制作用 ,且随着浓度的增加抑制作用越明显;当镉浓
度达到 200mg/ L 时 ,鳢肠种子几乎不发芽 ,说明高
浓度的镉对鳢肠种子具有毒害作用。
2.2 镉对鳢肠种子发芽率的影响
种子发芽率是种子萌发的一个重要参数 ,发芽
率是决定种子品质和种子实用价值的依据 。本试验
中对照组(CK)鳢肠种子在培养第 10天时的发芽率
为 90%,试验结果的可靠性较强[ 8] 。由表和图可
知 ,低浓度(0 ～ 1mg/ L)的氯化镉溶液可以促进鳢
肠种子发芽 ,且浓度为 1mg/L 时对其发芽的促进
作用最大 ,是 CK 发芽率的 1.02倍;当溶液浓度超
过 1mg/L 时 ,对种子的萌发则表现为抑制 ,且随着
浓度的增加抑制作用加强 ,当浓度达到 200mg/L
时表现为完全抑制 。
表 不同浓度的氯化镉溶液中鳢肠种子的发芽情况
Table　Seed ge rmination situation of Eclipta prostrata seeds trea ted with diffe rent concentra tion of cadmium chloride solution
浓度/(mg/ L)
Concentration
发芽势/ %
Germina tion vigo r
发芽率/ %
Germination r ate
发芽指数
Germination index
50%种子发芽天数/d
Day s for germina tion of 50% seeds
0 36 90 39.28 4
1 50 92 44.00 3
3 38 86 38.38 4
6 34 76 34.99 4
10 32 76 31.53 5
15 30 72 29.25 6
20 22 40 19.06 无
50 8 16 6.52 无
100 4 6 3.04 无
200 0 0 0 无
图示 镉对鳢肠种子发芽指标的影响
Fig.　Effect of cadmium on germination index of Eclip ta prostrata seeds
·55·　第 6 期 唐为萍 等　镉处理对抗癌植物鳢肠种子萌发的影响
2.3 镉对鳢肠种子发芽指数的影响
发芽指数反映了种子萌发的快慢和整齐程度 。
发芽指数高说明该种子发芽所用的时间短 、发芽速
度快 。由表和图可知 ,低浓度的镉对鳢肠种子萌发
有促进作用 ,当镉浓度为 1mg/ L 时 ,鳢肠种子的发
芽指数达到最大;当浓度超过 3mg/ L ,发芽指数呈
现下降趋势;当浓度增至 200mg/ L 时 ,则完全遏制
了鳢肠种子的萌发。
2.4 镉对鳢肠幼苗发育的影响
不同镉浓度中鳢肠幼苗的生长状况不同 。当镉
浓度为 1mg/ L 时 ,50%种子萌发的天数比 CK组缩
短 1d(表),表现为促进作用;当镉浓度为 1mg/ L 和
3mg/ L 时 ,幼苗的长势良好 ,与 CK 中的幼苗外部
形态相同 ,子叶展开良好 ,并且子叶颜色青翠 。当镉
浓度超过 6mg/ L 时 ,鳢肠幼苗则表现为根尖呈褐
色坏死 、子叶发黄等症状 ,随着镉浓度增大 ,作用时
间变长 ,其幼苗出现的不良症状越明显 ,说明镉对幼
苗生长有很强的抑制作用 。
3 讨论
随着我国工业化的发展 ,大量含有重金属的工
业废水 、废物不经处理直接排放到江河之中 ,不仅污
染了水源 ,还会造成土壤的污染 。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 ,这一时期既是作物对外界反应的敏感期 ,
也是植物最早接受重金属胁迫的阶段。种子萌发时
期的生长状况直接影响植物的生长和生物量 ,因此 ,
研究种子在萌发阶段受重金属污染的影响有重要的
现实意义[ 9] 。
试验结果表明 ,在其他条件相同的情况下 ,镉胁
迫对鳢肠种子萌发的影响主要取决于镉的浓度 。
Cd从土壤中被植物吸收后 ,大部分富集在根部 ,迁
移至地上部分的一般较少 ,因为重金属与植物作用
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 ,同时 Cd进入根的皮
层细胞后与根内蛋白质 、多糖类 、核糖类 、核酸等化
合成为稳定的大分子络合物或不溶性有机大分子而
沉积下来。因此 ,Cd在植物体内的分布是根>茎>
叶>籽实 。Cd对叶绿素含量和光合作用也有不同
程度的影响 ,叶绿素含量和光合强度随 Cd 浓度增
加而下降[ 10-13] 。
综上所述 ,土壤中镉污染对鳢肠种子的萌发具
有促进或抑制两方面的作用 。镉对鳢肠种子萌发的
适宜浓度范围在 0 ～ 3mg/L , 最佳浓度为 1mg/L ,
在此浓度处理下 ,鳢肠种子萌发的速度快 、出苗整齐
度高 ,出苗率高;相反 ,高浓度的镉抑制鳢肠种子的
萌发 ,而且对幼苗的发育产生不良的影响 ,甚至导致
死亡。
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(责任编辑:杨晓容)
·56· 　　　　　　　　　　　　 　　　　　贵 州 农 业 科 学 2010 , 38 卷