三个苜蓿品种对镉污染的生理生态反应及抗性比较

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1、吴旭红：三个苜蓿品种对镉污染的生理生态反应及抗性比较661三个苜蓿品种对镉污染的生理生态反应及抗性比较吴旭红齐齐哈尔大学生命科学与工程学院，黑龙江齐齐哈尔161006摘要：研究了镉对苜蓿（3个品种）发芽势、发芽率、根长、芽长、根鲜重等形态指标和SOD活性等生理指标的影响，以及镉污染期细胞膜透性的变化情况。探讨了镉胁迫下3个苜蓿品种抗性的差异，结果表明：30mg·L-1Cd处理，严重抑制胚根、胚芽的增长，且鲜重急剧下降，随Cd处理质量浓度加大，3个品种SOD活性都呈上升趋势，其中多叶苜蓿升幅最大。高Cd处

2、理（50mg·L-1），3个品种SOD活性均有所下降。重度胁迫下，3个品种相对电导率和地上部Cd含量都增大，且品种间差异显著，相对电导率以多叶苜蓿最小，准格尔苜蓿最大，Cd含量的顺序为准格尔苜蓿＞肇东苜蓿＞多叶苜蓿。综合评价多叶苜蓿抗性较强，肇东苜蓿次之，准格尔苜蓿抗性较弱。关键词：镉；苜蓿；抗性；生理生态中图分类号：X171.5；Q945.78文献标识码：A文章编号：1672-2175（2005）05-0658-04吴旭红：三个苜蓿品种对镉污染的生理生态反应及抗性比较661现代工农业生产的发展，工业“

3、三废”、化肥、固体废弃物的不断增加及不合理管理，使土壤Cd含量急剧升高，土壤-植物-食品系统中Cd污染问题日益严峻。Cd作为一种危险的环境污染物质。较低质量浓度就能对植物产生毒害[1]。在人和动物体内，Cd是一种累积性的剧毒元素，其积累可引起人和动物的一些严重性疾病，甚至致死[2]。Cd对人类最大的危害途径是通过过量Cd所污染的食物链，而食品的生产又与土壤有着密不可分的关系。随着人们生活方式的改变和生活水平的提高，动物性食物摄取逐渐增多，对食品安全性的要求愈来愈高。在前人研究的基础上，对优质饲草——苜蓿

4、的3个品种进行了镉污染下生理生态反应和抗性指标的分析研究，旨在为重金属污染区抗性苜蓿的选育提供依据。1材料和方法1.1材料供试材料为黑龙江省畜牧研究所提供的肇东苜蓿（MedicagosativaL.cv.Zhaodong）、内蒙古准格尔苜蓿（M.sativaL.）、多叶型苜蓿8925（M.sativaL.）。1.2处理方法1.2.1镉污染液的配制重金属试剂Cd·2.5H2O（分析纯）用Hongland全营养液配成0、5、10、20、30、40和50mg·L-1质量浓度的含Cd营养液。1.2.2材料处理选

5、择饱满均匀的苜蓿种子用w=0.05%HgCl2溶液消毒2min，用TB：BP做芽床，在洗净烘干的培养皿中放入三层滤纸，100粒种子/皿，分别用7mL不同质量浓度的镉营养液润湿滤纸，于20℃恒温箱中光照8h，黑暗16h，湿度70%下发芽。每处理设三次重复。各品种的种子另于培养皿中发芽，在胚根长至1cm时移植于盛5kg风干大田表土的花盆内，每盆200株，每3d等量浇透水。一个月后每个品种改用0、5、10、20、30、40和50mg·L-1质量浓度的含Cd营养液处理，每2d浇灌一次，10d后测SOD活性、细胞

6、膜透性和植株地上部Cd含量。1.3测定指标及方法1.3.1测发芽率（SPT）、发芽势（GP）、胚根长（RL）、胚芽长（EL）和全株重（WHW）将镉营养液中发芽的种子分别在第2d、4d、6d、8d、10d、统计发芽数，第4d测发芽势，第10d测胚根长、胚芽长和全株重。胚根和胚芽长随机取20株完整芽测量，全株重随机取10株吸去水分后马上称重。1.3.2SOD酶活性测定参照Giannoplitis和Rise的方法[3]1.3.3细胞膜相对透性及Cd含量的测定取幼苗地上部分0.2g洗净后，蒸馏水洗涤3次，置玻璃

7、管中加10mL重蒸馏水充分振荡后静止3h，用DDB-303A型电导率仪测其电导率初值，沸水浴煮10min冷却后测电导率终值，计算相对电导率，重复3次。镉元素含量用岛津A-6300（SHIMAZU）原子吸收光谱仪测定。2结果与分析2.1镉污染对3个吴旭红：三个苜蓿品种对镉污染的生理生态反应及抗性比较661苜蓿品种种子发芽率、胚根、胚芽长度及株重的影响如图1所示，镉胁迫下，其发芽势均有降低的趋势，三种苜蓿在Cd质量浓度低于20mg·L-1时下降陡度较小，达到30mg·L-1时，发芽势呈急剧下降。从图2也可看

8、出Cd质量浓度低于10mg·L-1，种子发芽率没有受到明显影响，20mg·L-1时出现抑制效应，30mg·L-1时发芽率降低明显，40mg·L-1发芽率急剧下降。由此可见：30～40mg·L-1是影响三种苜蓿种子发芽率和发芽势的临界点和耐受范围，在此范围内耐受力大小的顺序为多叶苜蓿＞肇东苜蓿＞准格尔苜蓿。表1不同质量浓度镉处理3个苜蓿品种胚根长度（cm）、胚芽长度（cm）和株质量（g）的影响Table1Influencesofdiffere