引言：

荷花（Nelumbo nucifera）属于莲科莲属多年生挺水草本植物, 又名莲或莲花, 是我国十大名花中唯一的水生花卉。有研究表明，荷花作为一种大型的水生植物，对重金属有一定的吸附能力，具备修复重金属污染水体的潜能[1]。而随着工农业的快速发展，大量重金属污染物通过各种途径进入土壤、水体和大气中，工业“三废”的大量排放、矿山的大量开采和金属冶炼、化肥和农药的滥用、城市生活垃圾的大量产生、污水和污泥直接用于农业生产等原因，土壤及水体中重金属污染日益严重[2]。因此深入研究荷花修复重金属污染的机理至关重要。

有试验研究表明，植物在对抗非生物胁迫的逆境时会产生应激产物乙烯[3]： 如在拟南芥响应镉胁迫的试验中验证乙烯会加重镉胁迫对植物根长的抑制[4]；Arteca和Arceta[5]研究发现重金属胁迫将会快速的诱导乙烯的产生，也就是说乙烯的产生参与了植物对重金属的响应；陈丹丹[6]在试验中发现当用氯化镉处理时几种乙烯信号的相关基因表达量明显增强，乙烯相关基因在镉处理下表达的增加说明了乙烯参与了植物响应镉胁迫的过程。以上都证明了乙烯在植物响应重金属胁迫中起到了重要的作用。

同时，近年来诸多研究表明，萄葡糖作为信号分子参与了植物生长发育及对逆境和病原物的反应等[7]。许多研究发现，在重金属胁迫下葡萄糖对植物有缓解胁迫的作用，如：朱巧巧等[8]在试验中验证出适宜浓度的葡萄糖对铅胁迫下小球藻的生长有一定缓解作用；邱宇婷等[9]通过研究镉胁迫下萝卜幼苗内硫代葡萄糖苷的含量变化，发现在逆境胁迫下，植物体内葡萄糖的含量明显上升；石元值[10]在试验中发现拟南芥在镉胁迫下，添加外源葡萄糖能促进植物根及地上部的生长，缓解了镉胁迫引起的失绿症状。以上说明葡萄糖不仅作为营养物质可以为植物生长提供能量，还可以作为信号分子参与到植物的生长发育调节，调控缓解植物受重金属胁迫的影响。

同样有相关试验表明葡萄糖在乙烯信息转导中起到了一定的作用：葡萄糖能通过抑制鲜切花体内的乙烯含量从而达到延缓鲜花衰老抑制花茎的作用[11]；葡萄糖可以抑制乙烯氧化酶的活性进而影响果实的成熟[12]；葡萄糖调节乙烯是通过对乙烯生物合成基因以及乙烯不敏感基因的调控实现的[13]。然而，有关葡萄糖与乙烯互作是否对荷花等挺水类植物修复重金属污染起到作用还鲜有研究，因此，本试验将以荷花幼苗为研究对象，以重金属镉为逆境胁迫，探究外源乙烯和葡萄糖对荷花幼苗响应镉胁迫的影响，为日后深入研究荷花修复重金属污染奠定理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验材料选用生长健壮、质地饱满、大小基本相同的若干粒（≥150粒）‘微山湖红莲’荷花种子，采用具有代表性的重金属Cd作为逆境胁迫，将150μL氯化镉溶液加入到300ml蒸馏水中制成新的Cd处理溶液（以下Cd处理溶液均为此浓度），采用乙烯前体ACC、乙烯抑制剂STS、最简单的糖类物质葡萄糖（Glu）、与葡萄糖同样具有渗透作用的糖类物质的甘露醇(Mal)、蒸馏水等。另各个试验有不同试剂溶液，以及实验室用培养箱等试验仪器。

1.2 试验方法

1.2.1 种苗培养

先另选取大小基本相同的若干粒（≥50粒）荷花种子，用蒸馏水在25℃-28℃培养箱中培养5-7天，直到荷花幼苗根长达到10-15cm时取出。选取长度基本相同的7组荷花幼苗分别放置在300ml蒸馏水，将Cd溶液和60ml不同浓度葡萄糖溶液（浓度分别为100mM,50mM,30mM,20mM,10mM）加入到300ml蒸馏水中，放置在光照时长10h，温度28℃；避光时长14h，温度25℃的变温培养箱中培养48小时，取出，逐一放置在白纸上，对比不同处理间的长度变化，观察发现浓度为100mM的葡萄糖（Glu）溶液最为适合荷花幼苗生长，因此选取此浓度作为日后研究时葡萄糖的标准浓度。