不同重金属胁迫对盐生草种子萌发特性的影响

作者：胡娜; 李葆春; 姚立蓉; 汪军成; 边秀秀; 侯静静; 司二静; 杨轲; 孟亚雄; 马小乐; 王化俊^*

来源：草业学报, 2019, 28(06): 66-81.

• 土壤污染
• 重金属
• 盐生草
• 种子萌发
• 主成分分析

以盐生植物盐生草为材料,研究不同重金属胁迫下其种子萌发特性,探讨盐生草种子萌发期对不同重金属的耐受程度,旨在为盐生草对重金属污染土壤修复提供理论依据。以5种主要土壤重金属污染物(Cu、Zn、Ni、Cd、Pb)胁迫处理盐生草种子,对其发芽率、发芽势、株高、鲜重、干重、根系活力和离子含量进行测定,并对以上指标进行聚类分析和主成分分析。结果表明:在5种不同重金属胁迫下,低浓度处理对盐生草种子萌发影响较小,高浓度则产生抑制作用;但是其对幼苗生长指标的影响不同,其中,株高、鲜重和根系活力在低浓度Zn2+、Pb2+处理下与对照差异不显著,但在5.00 mmol·L-1 Zn2+和3.00 mmol·L-1 Pb2+胁迫下显著降低,以上指标均低于各重金属胁迫下对照的55%和52%;低浓度Cu2+、Ni2+、Cd2+显著抑制盐生草幼苗的株高、鲜重和根系活力,且分别在3.00 mmol·L-1 Cu2+和Ni2+、0.20 mmol·L-1 Cd2+胁迫下降低最为显著,株高、鲜重和根系活力均低于各金属胁迫下对照的40%、46%和53%;组织内各金属离子含量随处理浓度的升高而增大,同时在5.00 mmol·L-1 Zn2+,3.00 mmol·L-1 Pb2+、Cu2+、Ni2+和0.20 mmol·L-1 Cd2+胁迫下升高幅度最大。聚类分析结果显示,以3.00 mmol·L-1 Zn2+,1.00 mmol·L-1 Pb2+、Cu2+、Ni2+和0.10 mmol·L-1 Cd2+为结点,将各金属胁迫浓度聚为两类,并对上述结点下各指标进行主成分分析,发现在重金属Zn2+、Pb2+、Ni2+胁迫下,发芽指标贡献率最大,Cu2+、Cd2+胁迫下,生物量指标贡献率最大。上述结果说明,在重金属Zn2+浓度低于3.00 mmol·L-1,Cu2+、Ni2+和Pb2+浓度低于1.00 mmol·L-1,Cd2+浓度低于0.10 mmol·L-1的处理环境下,其对盐生草种子萌发和幼苗生长的影响较小;发芽指标可首选为评价盐生草萌发期耐重金属Zn2+、Pb2+和Ni2+的重要参数,生物量可首选为评价盐生草萌发期耐重金属Cu2+和Cd2+的重要参数。

• 单位
  甘肃农业大学; 生命科学技术学院