重金属铬对植物种子萌发影响的研究进展

摘 要：重金属污染是危害植物种子萌发生长的重要因素，其中铬是重金属中最具危害性的元素之一。本文根据最新研究综述了近年来重金属铬对植物种子萌发的影响。

关键词：重金属铬；种子萌发；研究进展

现代工业发展释放到环境中的重金属是中国以及全球最严重的污染物之一。目前重金属污染主要包括汞（Hg）、镉（Cd）、铅（Pb）、铬（Cr）和砷（As）。大量文献报道高浓度的Cr6+化合物污染危害许多农作物和经济植物种子的萌发生长。幼苗的早期生长阶段即种子萌发情况是决定重金属对植物毒性影响很重要的指标。过量的铬显著抑制种子的萌发特性，如G-MAX，G-IND和萌发的持续时间（T均值，T50，UI75-25和UI90-10），这些都是重要的种子发芽参数[1]。

研究发现，不同种植物对铬胁迫的反应有所不同，铬胁迫对大部分植物种子的萌发具有一个低浓度下的刺激效应和高浓度下的抑制效应。同时，不同的植物品种耐受铬的最大阈值不同[2-3]，低浓度范围大都在0～10mg/L之间，个别植物具有较高的耐铬胁迫能力，为耐铬植物，如20mg/L铬胁迫对水上竹叶菜种子[4]的萌发表现为促进作用，100mg/L铬胁迫下发芽率比对照仅降低了2.20%。25mg/L铬胁迫对小麦品种[5]矮抗58、新麦19种子的萌发表现为促进作用，100mg/L铬胁迫下发芽率比对照仅降低了8.00%、0.66%。但是，双子叶植物番茄[6]、紫花苜蓿[7]、木麻黄[8]的种子试验尚未见铬的促进作用，这可能植物种类的差异及试验中 Cr6+ 的胁迫浓度有关。

同种植物的不同品种对铬胁迫的反应有所不同，如10mg/L铬胁迫对津研4号[9]黄瓜种子的发芽率表现为促进作用，而韩研四号[10-11]黄瓜种子面对10mg/L铬胁迫时其发芽率则明显降低，仅为对照组的 66. 47%。 沈奇[12]等用浓度在0～320mg/L范围的铬处理油研10 号油菜种子，结果发现1mg/L铬胁迫已经对其发芽势、发芽率、发芽指数均起到抑制作用，而用浓度在0～500mg/kg范围的铬处理芥菜型油菜来凤芥菜和四川黄籽时，出苗率均呈现先上升后下降的趋势，200 mg/kg铬处理时两者出苗率达到最高。不同浓度铬处理后玉米种子[13]发芽率、发芽指数基本呈下降趋势， 但登海一号[9]玉米种子有一定的耐受力，低浓度的铬（ 0.5、1、5、10mg/L） 可促进其萌发，发芽势和发芽率在浓度为1mg/L和5 mg/L时分别达到最大值。

综上所述，植物种子对铬胁迫的反应已经有了比较全面的认识，然而仍存在一些问题有待解决，如单子叶植物和双子叶植物的耐铬能力有无差别，不同种植物以及同种植物的不同品种其种子耐性差异产生的原因等，这些问题的解决为培育和筛选高抗铬胁迫的植物品种提供重要的理论依据。

（收稿：2016-04-25）

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基金项目：2014年度河南师范大学校级大学生创新训练计划（编号：20140138）

作者简介：张宇虹（1996-），女，汉族，河南三门峡人，河南师范大学生命科学学院2013级生物科学专业本科生。