全 文 ：中国农学通报 2010,26(18):175-179
Chinese Agricultural Science Bulletin
0 引言
据报道，中国受重金属污染的耕地面积近2000万
公顷，约占总耕地面积的1/5[1]，而在环境污染中铅是首
要元素之一，进入土壤环境不易被降解，很容易被农作
物吸收，通过食物链被人和农作物吸收，对人们健康和
农业生产都带了不可忽视的负面影响[2-17]。
种子萌发及幼苗生长是作物对外部环境反应的开
始，也是作物对外界反应的敏感期。在这段时间里重
金属对植株的影响主要通过生理生化来实现的。研究
不同浓度的铅对十字花科种子萌发，幼苗生长状况及
基金项目：伊犁师范学院院重点科研项目(zd08017)。
第一作者简介：邱清华，女，1978年出生，湖北枣阳人，硕士，讲师，主要从事生态和环境等方面的研究。E-mail：nhrisydeng@sina.com。
通讯作者：邓绍云，男，1971年出生，江西吉安人，博士，副教授，主要从事环境方面的研究。Tel：0992-3286284，E-mail：nhrisydeng@sina.com。
收稿日期：2010-03-31，修回日期：2010-04-18。
铅胁迫对十字花科种子萌发及幼苗生长的影响
邱清华，邓绍云，黄 娟，张 涛，陈军洪
（伊犁师范学院，新疆伊宁 835000）
摘 要：通过对比试验的研究方法，研究了低、中、高、特高不同浓度铅胁迫下典型十字花科种子不同品
种白菜和萝卜萌发及幼苗生长及其叶绿素含量的情况，通过分析比较数十组试验研究数据结果表明：
铅胁迫对十字花科种子萌发具有低浓度下的激活效应和高浓度环境情况下的抑制效应；对幼苗苗长具
有胁迫初期低浓度下的激活效应，随着胁迫时间的延长，转而表现为抑制效应。而对幼苗的根生长具
有显著的抑制效应。通过大量的对比研究试验的试验数据结果的比较分析得知幼苗生长状况比种子
萌发更能体现铅毒性的大小。
关键词：铅胁迫；十字花科；种子萌发；幼苗生长；叶绿素
中图分类号：S11+9 文献标志码：A 论文编号：2010-0965
Study on the Influence of Lead Stress on the Mustard Family’s Seed Sprouting and Seedling Growing
Qiu Qinghua, Deng Shaoyun, Huang Juan, Zhang Tao, Chen Junhong
（Yili Teachers College, Yining Xinjiang 835000）
Abstract: Through the study way of contrast experiment, the author of this article had studied the situations of
the mustard familys such as chinese cabbage and radish seed sprouting and its seedling growing and the
content of chlorophyll in its seedling in different low, madium, high, special highconcentration of lead stress,
and through the way of analysing and contrasting the data of many experiments. The conclusion of study had
indicated lead stress on the mustard familys seed sprouting is that the low concentration of lead has activation
but the high concentration of lead has check effection; And the conclusion of study had indicated lead stress on
the mustard familys seedling growing was that the low concentration of lead had activation in the start time ,
but then it turned to check effection with the lapse of time. By analysing and contrasting the data of many
experiments that study on the influence of lead stress on the mustard familys seed sprouting and seedling
growing. The conclusion of study had indicated lead stress on the root growing of the mustard family’s seedling
was obvious check effection. The conclusion of study had indicated lead stress on the seedling growing of the
mustard familys seedling was the pernicious effects of lead had embodied even more big check effection to
seedling growing than to seed sprouting.
Key words: lead stress; the mustard family; seed sprouting; seedling growing;chlorophyll
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铅离子质量浓度/(mg/L)
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北京翠红 791萝卜501萝卜 翘头青
联创萝卜
叶绿素的含量的影响，可为农业盛产早起预报重金属
对作物的毒害效应，防止重金属毒害的发生和为环境
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 试验仪器、材料及试剂
试验仪器有培养皿、温度计、电子天平、量筒、烧
杯、容量瓶、试剂瓶、玻璃棒、滤纸、光照培养箱(恒温)、
剪刀、研钵、移液管、试管、分光光度计。
萝卜品种：翘头青、791萝卜、501萝卜、联创萝卜、
北京翠红；白菜品种：云寿、郑研小包、金峰、北京 75、
丰抗78、精品87-114。
试剂有醋酸铅溶液；0.4%高锰酸钾溶液；石英砂；
碳酸钙粉；95%乙醇等等。
1.2 种子发芽率及幼苗特性的测定
1.2.1 种子发芽率的测定 精选大小一致并且饱满的萝
卜和白菜种子，用0.4%高锰酸钾表面消毒3 min，先用
自来水冲洗数次，再用去离子水反复冲洗，用滤纸将水
分吸干备用。
试验设为 7个处理：即醋酸铅溶液的质量浓度分
为0，50，100，200，400，600，800 mg/L，每个处理3次重
复。将精选的100粒白菜和萝卜种子分别放入铺有滤
纸的培养皿中，并用量筒倒入相同体积的醋酸铅溶液，
在恒温下进行培养。
培养24 h后记录种子发芽数，每24 h记录1次，第
6天统计种子发芽率，并计算发芽指数和活力指数。
1.2.2 幼苗生长的测定 自种子萌发后开始记录幼苗的
死亡数，每天记录 1次。自种子萌发后开始测量幼苗
株高和叶片数，每2天测量1次。
叶绿素的测定：取新鲜植物叶片（或其它绿色组
织）或干材料，擦净组织表面污物，剪碎（去掉中脉），混
匀；称取剪碎的新鲜样品 0.2 g，共 3份，分别放入研钵
中，加少量石英砂和碳酸钙粉及 2~3 mL 95%乙醇，研
成均浆，再加乙醇10 mL，继续研磨至组织变白。静置
3~5 min；取滤纸 1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25 mL棕色容量瓶中，用
少量乙醇冲洗研钵、研棒及残渣数次，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25 mL，摇匀；把叶绿体色素提
取液倒入光径1 cm的比色杯内。以95%乙醇为空白，
在波长665、649 nm下测定吸光度。
计算公式：发芽率=（头14天种子正常发芽数／供
试种子数）×100%。发芽指数=∑Gt/Dt；其中：Gt为 t时
间内的发芽数；Dt为相应的发芽天数。活力指数=发芽
指 数 × 苗 高 度 ( 平 均)。 叶 绿 素 ：Ca=
13.95A665-6.88A649；Cb=24.96A649-7.32A665。叶绿素浓
度=Ca+Cb；叶绿素的含量（mg/g）=[叶绿素的浓度×提
取液体积×稀释倍数]/样品鲜重（或干重）。
2 结果与分析
2.1 铅胁迫对十字花科种子发芽率的影响
从图1可以看出5种萝卜种子在常温培养下，当铅
浓度为50 mg/L时，萝卜种子萌发率大于对照，对萝卜
种子的萌发表现为轻微的刺激效应，当铅浓度为 400
mg/L时对萝卜种子有轻微的抑制作用，差异不显著，
当铅浓度达到600，800 mg/L时，对萝卜种子萌发均表
现为抑制作用，差异显著。
6种白菜种子萌发可以看出，当铅浓度为 50~100
mg/L时，白菜种子萌发率大于对照，对白菜种子的萌
发表现为轻微的促进效应，当铅浓度为400 mg/L时对
十字花科有轻微的抑制作用，差异不显著，当铅浓度达
到600，800 mg/L时，对十字花科萌发均表现为抑制作
用，差异明显。
从图 1比较可以看出，当铅浓度为 50 mg/L时，十
字花科种子萌发率大于对照，对十字花科种子的萌发
图1 萝卜和白菜的发芽率比较图
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邱清华等：铅胁迫对十字花科种子萌发及幼苗生长的影响
表现为轻微的刺激效应，当铅浓度为400 mg/L时对十
字花科有轻微的抑制作用，差异不显著，当铅浓度达到
600，800 mg/L时，对十字花科萌发均表现为抑制作
用，差异明显。
2.2 铅胁迫对十字花科幼苗生理特性的影响
2.2.1 铅胁迫对十字花科幼苗芽长的影响 从图2可以
看出，在种子萌发2天时，铅对种子的幼苗芽长具有较
低浓度下的刺激效应，但只表现在 50，100 mg/L两个
浓度。而当铅浓度达到 200 g/L时，即表现为抑制效
应。随着幼苗生长时间的延长，低浓度的刺激效应消
失，转为抑制效应。且随着时间的增长，铅浓度的增
加，抑制效应逐渐增强。
2.2.2 铅胁迫对十字花科种子活力指数的影响 图 3
是不同品种十字花科种子的活力指数，从图中看出，
当铅浓度 50 mg/L时活力指数比对照试验数值大。
而在 400~800 mg/L时活力指数相对于对照试验大大
图2 萝卜和白菜芽长比较图
图3 萝卜和白菜活力指数比较图
图4 萝卜和白菜的发芽指数比较图
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铅离子质量浓度/(mg/L)
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卜
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指
数
北京翠红 791萝卜501萝卜 翘头青
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铅离子浓度/(mg/L)
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数
云寿88 郑研小包
精品87-114 金峰
北京75 丰抗87
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数
北京翠红 791萝卜501萝卜 翘头青
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降低差异水平明显。说明低浓度铅溶液地十字花科
种子活力指数有刺激效应而高浓度表现为抑制效
应。
2.2.3 铅胁迫对十字花科种子发芽指数的影响 从图4
可以看出铅胁迫浓度为 50 mg/L时，种子的发芽指数
以及活力指数均高于对照，随着铅胁迫难度大增高，发
芽指数以及活力指数均呈现逐渐下降的趋势。铅胁迫
浓度为 50 mg/L时，发芽势高于对照，铅胁迫浓度在
100，200 mg/L时，种子发芽势和对照相差不多，随铅
胁迫浓度的不断增高，发芽势逐渐降低。说明低浓度
的铅胁迫对种子的发芽指数有一定的刺激效应，高浓
度的铅胁迫对其有抑制作用。
2.2.4 铅胁迫对幼苗叶绿素含量的影响 由图 5显示，
与对照相比，铅胁迫为 50~100 mg/L时叶绿素含量均
高于对照，随着铅胁迫浓度的继续升高，叶绿素含量呈
现逐渐下降的趋势，并且其含量均低于对照。由于叶
绿素含量是反映光合强度的重要生理指标，植物在受
到环境因素伤害时[4]，其正常的生理状态遭到破坏，叶
绿素含量会出现下降现象，其下降幅度反映植物受胁
迫作用。
图5 萝卜和白菜的叶绿素含量比较图
3 结论分析
种子发芽率是检测土壤等环境污染的中的重要指
标，从植物生理角度看，种子萌发即是植物生命进程的
起点，也是植物最早接受重金属胁迫的阶段，了解种子
萌发对铅的胁迫反应，是系统的认识重金属伤害机理
的较好途径。
该试验对萝卜，白菜种子在不同铅浓度的发芽率，
芽长，活力指数，发芽指数，叶绿素含量进行了测定。
结果表明：
（1）随着铅浓度的增加，发芽率，芽长，活力指数，
发芽指数，叶绿素含量总体呈现下降趋势；但没有直线
递减，而呈现波动状态。外观形态表现为生长延缓或
停滞，铅离子浓度越大，作用时间越长，抑制效应越强。
（2）铅胁迫对幼苗芽长影响不是很明显，但很多幼
苗随时间的增长出现了根部腐烂，这是因为重金属与
植物作用时，总是最先接触到根部，根部细胞壁中存在
大量交换点，能将重金属离子固定在这些点上，从而阻
止了重金属离子进一步向芽转移[5,6,7]。
（3）铅离子胁迫下，萝卜，白菜幼苗子叶的叶绿素
总含量均下降明显。这可能与铅离子抑制叶绿素生物
合成中的某些关键酶有关。
（4）铅胁迫对十字花科种子萌发具有低浓度下的
刺激效应和高浓度的抑制效应。对幼苗芽长具有胁迫
初期低浓度下的刺激效应，随着铅胁迫的延长，激活效
应逐渐转化为抑制效应，且抑制效应随铅浓度的增加
而增加。
（5）该试验研究具有一定的理论含义和应用意
义。试验结果证实了一定含量的重金属对植物的生长
发育是有一定的毒害作用的，且随着重金属吸收的量
的增加，毒害程度加深。极为轻微和极少量的重金属
的吸收可能是植物生长发育不可或缺的物质之一，试
验结果中有所显示这一结论。
（6）但由于试验条件的限制和试验经费的限制，该
研究还没有得以扩大试验研究范围，例如多选择几种
典型的十字花科植物作为对比研究试验对象。此外，
也没有对植株的生长影响继续深入研究试验。这是该
次研究的缺陷，期望在后期有经费和有条件的情况下
继续深入试验研究。
参考文献
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北京翠红 791萝卜501萝卜 翘头青
联创
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0 50 100 200 400 600 800
铅离子质量浓度/(mg/L)
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叶
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含
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