重金属铜、镉对三种十字花科植物种子萌发的影响
2021-09-24张天范明慧田胜尼奚晓宇吕梦冉
张天,范明慧,田胜尼,奚晓宇,吕梦冉
(安徽农业大学 生命科学学院,安徽 合肥 230036)
在农业生产中重金属污染问题严重[1]。有数据显示,目前我国受污染土地面积已达耕地面积的20%,约2500万hm2[2]。土壤重金属污染具有来源广泛、隐蔽性强、毒害性大且不易排出土壤等特点[3-4]。在我国土壤重金属污染中,重金属Cu和Cd危害性较大[5-6]。大量研究结果表明,重金属在植物体内积累量超标时,不仅毒害植物体,还会通过食物链危及人类健康[7-9]。Cu2+是高等植物正常生长代谢所必需的微量元素,但摄入过量会紊乱机体正常代谢,影响其生长发育及产量[10]。Cd毒性较大,受Cd2+污染的食物与空气将严重危害人体健康[11]。Cd2+在人体中代谢较为缓慢,曾出现Cd中毒引发“痛痛病”的案例[12-13]。
目前已被发现的超积累植物将近500种,十字花科植物占据多数[14]。前期调研发现,萝卜、白菜和油菜三种十字花科植物在重金属污染的土壤中能够正常生长,表明其对重金属有较强的耐性,因此研究三者对重金属的耐性具有重要意义。种子萌发是植物生命中重要的阶段之一,对根际的化学和物理条件十分敏感[15]。虽然种皮可以作为主要屏障限制重金属的毒害影响,但多数种子和幼苗在重金属胁迫下表现为萌发率和活力的降低[16]。因此,探究植物种子在重金属处理下萌发情况的变化规律意义重大。
油菜(Brassicapekinensis)、白菜(Brassicapekinensis),为十字花科(Cruciferae)芸薹属(Brassica)草本植物;萝卜(Raphanussativus),为萝卜属(Raphanus)草本植物。油菜是我国主要产油作物之一,种植面积逐年提升,其经济价值和营养价值较高。……
