重金屬鉻對植物種子萌發影響的研究進展

摘 要：重金屬污染是危害植物種子萌發生長的重要因素，其中鉻是重金屬中最具危害性的元素之一。本文根據最新研究綜述了近年來重金屬鉻對植物種子萌發的影響。

關鍵詞：重金屬鉻；種子萌發；研究進展

現代工業發展釋放到環境中的重金屬是中國以及全球最嚴重的污染物之一。目前重金屬污染主要包括汞（Hg）、鎘（Cd）、鉛（Pb）、鉻（Cr）和砷（As）。大量文獻報道高濃度的Cr6+化合物污染危害許多農作物和經濟植物種子的萌發生長。幼苗的早期生長階段即種子萌發情況是決定重金屬對植物毒性影響很重要的指標。過量的鉻顯著抑制種子的萌發特性，如G-MAX，G-IND和萌發的持續時間（T均值，T50，UI75-25和UI90-10），這些都是重要的種子發芽參數[1]。

研究發現，不同種植物對鉻脅迫的反應有所不同，鉻脅迫對大部分植物種子的萌發具有一個低濃度下的刺激效應和高濃度下的抑制效應。同時，不同的植物品種耐受鉻的最大閾值不同[2-3]，低濃度范圍大都在0～10mg/L之間，個別植物具有較高的耐鉻脅迫能力，為耐鉻植物，如20mg/L鉻脅迫對水上竹葉菜種子[4]的萌發表現為促進作用，100mg/L鉻脅迫下發芽率比對照僅降低了2.20%。25mg/L鉻脅迫對小麥品種[5]矮抗58、新麥19種子的萌發表現為促進作用，100mg/L鉻脅迫下發芽率比對照僅降低了8.00%、0.66%。但是，雙子葉植物番茄[6]、紫花苜蓿[7]、木麻黃[8]的種子試驗尚未見鉻的促進作用，這可能植物種類的差異及試驗中 Cr6+ 的脅迫濃度有關。

同種植物的不同品種對鉻脅迫的反應有所不同，如10mg/L鉻脅迫對津研4號[9]黃瓜種子的發芽率表現為促進作用，而韓研四號[10-11]黃瓜種子面對10mg/L鉻脅迫時其發芽率則明顯降低，僅為對照組的 66. 47%。 沈奇[12]等用濃度在0～320mg/L范圍的鉻處理油研10 號油菜種子，結果發現1mg/L鉻脅迫已經對其發芽勢、發芽率、發芽指數均起到抑制作用，而用濃度在0～500mg/kg范圍的鉻處理芥菜型油菜來鳳芥菜和四川黃籽時，出苗率均呈現先上升后下降的趨勢，200 mg/kg鉻處理時兩者出苗率達到最高。不同濃度鉻處理后玉米種子[13]發芽率、發芽指數基本呈下降趨勢， 但登海一號[9]玉米種子有一定的耐受力，低濃度的鉻（ 0.5、1、5、10mg/L） 可促進其萌發，發芽勢和發芽率在濃度為1mg/L和5 mg/L時分別達到最大值。

綜上所述，植物種子對鉻脅迫的反應已經有了比較全面的認識，然而仍存在一些問題有待解決，如單子葉植物和雙子葉植物的耐鉻能力有無差別，不同種植物以及同種植物的不同品種其種子耐性差異產生的原因等，這些問題的解決為培育和篩選高抗鉻脅迫的植物品種提供重要的理論依據。

（收稿：2016-04-25）

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基金項目：2014年度河南師范大學校級大學生創新訓練計劃（編號：20140138）

作者簡介：張宇虹（1996-），女，漢族，河南三門峽人，河南師范大學生命科學學院2013級生物科學專業本科生。