随着重金属的污染越来越严重，我国油菜的种植过程也受到了重金属的严重毒害。本实验以油菜为材料，研究了铅、铜2种重金属单一胁迫对油菜种子萌发特性的影响，旨在揭示铅、铜对油菜种子萌发的损伤机理，为铅、铜危害植物生长提供科学依据。

1.材料与方法

1.1材料及药品

油菜种子、次氯酸钠、硝酸铅、氯化铜。

1.2实验器材

恒温箱，电子天平，容量瓶，玻璃棒，烧杯，移液管，培养皿，喷壶等。

1.3实验方法

1.3.1硝酸铅溶液的制备

分别称取50，100，150，200，250，300mg的硝酸铅，然后分别加入适量水溶解，然后移入500mL容量瓶中加水定容至500mL，即可配制出100，200，300，400，500，600mg/L硝酸铅溶液，保存备用。

1.3.2氯化铜溶液的配制

分别称取100，200，300，400，500，600mg的氯化铜，然后分别加入适量水溶解，然后移入1000mL容量瓶中加水定容至1000mL，即可配制出100，200，300，400，500，600mg/L氯化铜溶液，保存备用。

1.3.3实验处理设置

本实验处理设为五组。A组蒸馏水浸泡12h，然后用不同浓度的氯化铜溶液处理；B组蒸馏水浸泡12h，然后用不同浓度的硝酸铅溶液处理；C组不同浓度的氯化铜浸泡12h，然后用对应浓度的氯化铜溶液处理。D组不同浓度的硝酸铅浸泡12h，然后用对应浓度的硝酸铅溶液处理。E组设定为对照组，蒸馏水处理，正常条件下培养。

1.3.4油菜种子的消毒与萌发

选择颗粒饱满、大小均一、无破损的种子，用5%次氯酸钠溶液消毒10min，然后用蒸馏水冲洗3次，再用滤纸吸干以备用。将消毒清洗后的油菜种子按实验设置浸泡12h，然后置于铺有2层洁净滤纸的培养皿内，每皿50粒种子，再按实验设置向培养皿内加入15mL相应的溶液，培养皿上面覆盖一层滤纸，各培养皿贴好标签，放入恒温箱中培养。每天观察、补充相应溶液，以保持滤纸湿润。每天观察种子萌发情况，连续观察8d。每个处理重复3次，各指标测定值用平均数表示。

1.3.5萌发指标的测定与计算

根据实验记录每天的发芽数，以及第8d的胚根鲜重（以每皿总重计算），计算油菜种子萌发指标。

发芽势（GE）=（第3d发芽种子数/种子总数）×100%

发芽率（GP）=（第8d发芽种子数/种子总数）×100%

发芽指数（GI）=（Gt为在t日内的发芽数。Dt为相应的发芽天数）

活力指数（VI）=S×（S为胚根鲜重，以每皿总重计算）

2.结果与分析

2.1不同溶液处理下油菜种子发芽势的变化

表1不同溶液处理下油菜种子发芽势

处理溶液浓度

（mg/L） 发芽势（%）

A组 B组 C组 D组 E组

0（CK） — — — — 92.00

100 70.00 82.00 52.00 78.00 —

200 36.00 72.00 26.00 70.00 —

300 14.00 60.00 12.00 54.00 —

400 10.00 32.00 8.00 28.00 —

500 5.00 20.00 4.00 12.00 —

600 4.00 14.00 0.00 8.00 —

注：“—”表示无数值。

从表1中可以看出，与E组（对照组）相比，在不同浓度溶液处理下，油菜种子萌发过程中的发芽势发生了明显的变化，随着处理溶液浓度的增加而减小。随处理液浓度的增加，A组（经蒸馏水浸种，不同浓度的氯化铜溶液处理）油菜种子发芽势依次下降22.00%、56.00%、78.00%、82.00%、87.00%、88.00%；B组（经蒸馏水浸种，不同浓度的硝酸铅溶液处理）油菜种子发芽势依次下降10.00%、20.00%、32.00%、60.00%、72.00%、78.00%。C组（经不同浓度的氯化铜溶液浸种，使用对应浓度的氯化铜溶液处理）油菜种子发芽势依次下降40.00%、66.00%、80.00%、84.00%、88.00%、92.00%；D组（经不同浓度的硝酸铅溶液浸种，使用对应浓度的硝酸铅溶液处理）油菜种子发芽势依次下降14.00%、22.00%、38.00%、64.00%、70.00%、84.00%。表1明确显示，铜离子和铅离子都对油菜种子的发芽势有影响，并且铜离子和铅离子浓度越高，对发芽势影响越明显；通过对比A组和B组、C组和D组的下降百分率可以看出铜离子对油菜种子的发芽势抑制作用比铅离子大；由A组和C组对比、B组和D组对比还可以看出，蒸馏水浸种和溶液浸种种子的发芽势也有明显的不同，这说明种子接触重金属污染越早受其毒害作用越大，这与李军红等人[12]研究相似。由A组和C组数据可知，当铜离子浓度≥200mg/L时，油菜种子的发芽势骤然降低，说明铜离子浓度超过某一个值时，会明显抑制种子的萌发；由B组和D组的数据可知，当铅离子浓度≥300mg/L时，油菜种子的发芽势明显降低，说明铅离子浓度超过某一个值时，也会明显抑制种子的萌发；这与前人[13-18]研究结果相似。C组（铜离子浓度为600mg/L）显示，油菜种子发芽势为零，说明铜离子已经完全抑制了油菜种子的萌发，对油菜种子的萌发造成了不可逆伤害。以上分析结果表明了铜和铅这两种离子都对油菜种子的萌发有抑制作用，且这种抑制作用都随离子浓度的增加而增强。这与前人研究相似[19-20]。