铅铬胁迫对小麦种子萌发及幼苗脯氨酸含量的影响

doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.12.016

生物技术通报 ›› 2015, Vol. 31 ›› Issue (12): 110-114.doi: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.12.016

铅铬胁迫对小麦种子萌发及幼苗脯氨酸含量的影响

杨文玲,岳丹丹,李冠杰,刘莹莹,宁萌,刘莉,巩涛,王继雯,陈国参

河南省科学院生物研究所有限责任公司，郑州 450008

收稿日期:2015-03-23 出版日期:2015-12-19 发布日期:2015-12-19
作者简介:杨文玲，女，博士，助理研究员，研究方向:环境污染修复；E-mail:wlyang0130@163.com
基金资助:
河南省科技开放合作项目(132106000056)

The Effects of Lead and Chromium Stresses on Seed Germination and Proline Content in Wheat Seedlings

Yang Wenling, Yue Dandan, Li Guanjie, Liu Yingying, Ning Meng, Liu Li, Gong Tao, Wang Jiwen, Chen Guocan

Institute of Biology，Limited Liability Company，Henan Academy of Sciences，Zhengzhou 450008

Received:2015-03-23 Published:2015-12-19 Online:2015-12-19

摘要/Abstract

摘要： 旨在探讨铅铬胁迫对小麦的毒害效应以及对幼苗脯氨酸的影响。用不同浓度的铅铬溶液处理小麦，研究铅铬单一及复合胁迫对小麦种子萌发及幼苗脯氨酸含量的影响。结果表明，铅铬单一及复合胁迫均使得小麦种子萌发率降低，幼苗株高、根长降低，鲜物质量和干物质量减少。铅铬处理1 d后，各处理组小麦体内的脯氨酸含量较对照都有升高，尤其是复合胁迫下 100 mg/L Pb+100 mg/L Cr处理组，其小麦脯氨酸含量较对照升高了32.81%。铅铬处理3、5和7 d后，100 mg/L Cr、50 mg/L Cr、200 mg/L Pb+100 mg/L Cr、100 mg/L Pb+100 mg/L Cr这4个处理组的小麦脯氨酸含量较对照均显著升高，其它各处理组与对照相比差异不显著。铅铬胁迫抑制了小麦种子的萌发和幼苗生长，使得小麦体内脯氨酸含量升高，因此建议脯氨酸含量的变化可以作为监测植物铅铬胁迫的指标之一。

关键词: 铅, 铬, 种子萌发, 脯氨酸, 毒害

Abstract: The aim was to explore the toxic effects of lead and chromium stresses on wheat and the influence of them on wheat proline. Treating wheat with different concentrations of lead and chromium was used to study the effects of single lead and chromium stress or combination of them on the proline content in wheat seedlings and wheat seed germination. The results showed that the seed germination rate, seedling height, root length, fresh weight and dry biomass all decreased under lead and chromium stresses in both single and combination. The proline content in each treatment group increased comparing with that in the control group at 1 d after treatment, especially under combined 100 mg/L Pb +100 mg/L Cr stress, the proline content increased 32.81% compared with the control. The proline content in the wheat seedlings treated with 100 mg/L Cr, 50 mg/L Cr, 200 mg/L Pb +100 mg/L Cr and 100 mg/L Pb +100 mg/L Cr showed a significant increase by 3 d, 5 d, 7 d after treatment when compared to the untreated control. No significant changes were observed for proline content in the other treatment groups. In conclusion, lead and chromium stresses inhibited wheat seed germination and seedling growth, and increased proline content in wheat. Therefore, it is suggested that the proline content in wheat may be used as one of the indicators to monitor lead and chromium stress.

Key words: lead, chromium, seed germination, proline, toxic effect

杨文玲,岳丹丹,李冠杰,刘莹莹,宁萌,刘莉,巩涛,王继雯,陈国参. 铅铬胁迫对小麦种子萌发及幼苗脯氨酸含量的影响[J]. 生物技术通报, 2015, 31(12): 110-114.

Yang Wenling, Yue Dandan, Li Guanjie, Liu Yingying, Ning Meng, Liu Li, Gong Tao, Wang Jiwen, Chen Guocan. The Effects of Lead and Chromium Stresses on Seed Germination and Proline Content in Wheat Seedlings[J]. Biotechnology Bulletin, 2015, 31(12): 110-114.

参考文献

[1]陈怀满. 土壤-植物系统中的重金属污染[M]. 北京:科学出版社, 1996:1-14.
[2]杨世勇, 王方, 谢建春. 重金属对植物的毒害及植物的耐性机制[J]. 安徽师范大学学报:自然科学版, 2004, 27(1):71-74.
[3]宋伟, 陈百明, 刘琳. 中国耕地土壤重金属污染概况[J]. 水土保持研究, 2013, 20(2):293-298.
[4]杨颖丽, 李小宁, 张菁. CuCl₂和FeCl₃处理下小麦幼苗叶绿素含量和脯氨酸代谢的比较[J]. 西北师范大学学报:自然科学版, 2012, 48(5):78-83.
[5]刘娥娥, 宗会, 郭振飞, 等. 干旱、盐和低温胁迫对水稻幼苗脯氨酸含量的影响[J]. 热带亚热带植物学报, 2000, 8(3):235-238.
[6]赵勇, 马雅琴, 翁跃进. 盐胁迫下小麦甜菜碱的脯氨酸含量变化[J]. 植物生理与分子生物学报, 2005, 31(1):103-106.
[7]王建强, 邓永成. 低温胁迫对银叶菊和矾根抗寒生理指标的比较研究[J]. 中国农学通报, 2014, 30(7):224-227.
[8]杨颖丽, 马海珍, 丁凡, 等. Zn, Fe, Cu单一或复合胁迫下小麦幼苗脯氨酸含量及其代谢酶活性的变化[J]. 西北师范大学学报, 2013, 49(6):79-83.
[9] Jamali MK, Kazi TG, Arain MB, et al. Heavy metal accumulation in different varieties of wheat(Triticum aestivum L.)grown in soil amended with domestic sewage sludge[J]. Journal of Hazardous Materials, 2009, 164(2-3):1386-1391.
[10] 李铮铮, 伍钧, 唐亚, 等. 铅、锌及其交互作用对鱼腥草(Ho-uttuynia cordata)叶绿素含量及抗氧化酶系统的影响[J]. 生态学报, 2007, 27(12):5441-5446.
[11] 杨若鹏, 田登科, 张祖芸, 等. 重金属复合污染对青菜生长和生理生化指标的影响[J]. 江西农业学报, 2013, 25(1):28-30.
[12]徐澜, 杨锦忠, 安伟, 等. Cr、Pb单一及其复合胁迫对小麦生理生化的影响[J]. 中国农学通报, 2010, 26(6):119-126.
[13]高俊风. 植物生理学实验指导[M]. 北京:高等教育出版社, 2006:228-229.
[14]周希琴, 吉前华. 铬胁迫下不同品种玉米种子和幼苗的反应及其与铬积累的关系[J]. 生态学杂志, 2005, 24(9):1048-1052.
[15]丁海东, 朱为民, 杨少军, 等. 镉、锌胁迫对番茄幼苗生长及脯氨酸和谷胱甘肽含量的影响[J]. 江苏农业学报, 2005, 21(3):191-196.
[16]Metha SK, Gaur JP. Heavy metal induced proline accumulation and its role in a meliorating metal toxicity in Chlorella vulgaris[J]. New Phytologist, 1999, 143(2):253-259.
[17]张浩, 陆宁, 钱晓刚. 不同类型土壤重金属胁迫对烟叶脯氨酸含量的影响[J]. 贵州农业科学, 2014, 42(1):127-131.
[18]王晓兰, 周守标, 杨集辉. 铜胁迫对弯囊苔草Carex dispalata生长和生理特性的影响[J]. 农业环境科学学报, 2010, 29(2):264-269.
[19]覃光球, 严重玲, 韦莉莉. 秋茄幼苗叶片单宁、可溶性糖和脯氨酸含量对Cd胁迫的响应[J]. 生态学报, 2006, 26(10):3366-3371.
[20]廖自基. 环境中微量重金属元素的污染危害与迁移转化[M]. 北京:科学出版社, 1989.
[21]曹会聪, 王金达, 张学林. 黑土中Cd、Pb、As复合污染对油菜的影响研究[J]. 农业系统科学与综合研究, 2007, 23(3):293-296.
[22]李忠海, 王海燕, 梁文彬, 等. 土壤镉、锌、铅复合污染对芹菜的影响[J]. 中南林学院学报, 2002, 22(1):36-39.
[23]郑春荣, 陈怀满. 土壤一水稻体系中污染重金属的迁移及其对水稻的影响[J]. 环境科学学报, 1990, 10(2):145-151.

铅铬胁迫对小麦种子萌发及幼苗脯氨酸含量的影响

The Effects of Lead and Chromium Stresses on Seed Germination and Proline Content in Wheat Seedlings

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	江润海, 姜冉冉, 朱城强, 侯秀丽. 微生物强化植物修复铅污染土壤的机制研究进展[J]. 生物技术通报, 2023, 39(8): 114-125.
[2]	尹明华, 余锾媛, 肖心怡, 王玉婷. 江西铅山红芽芋叶绿体基因组特征及系统发育分析[J]. 生物技术通报, 2023, 39(6): 233-247.
[3]	徐汝悦, 王子霄, 沈禄, 吴蓉蓉, 姚芳婷, 谭中原, 刘恒蔚, 张文超. Cr（VI）的生物修复技术研究进展[J]. 生物技术通报, 2023, 39(6): 49-60.
[4]	罗义, 张丽娟, 黄伟, 王宁, 吾尔丽卡·买提哈斯木, 施宠, 王玮. 一株耐铀菌株的鉴定及其促生特性研究[J]. 生物技术通报, 2023, 39(5): 286-296.
[5]	张漫漫, 何腾霞, 丁晨雨, 陈梦苹, 吴启凤. 生物脱氮中工程纳米颗粒的毒害作用及减毒措施的研究进展[J]. 生物技术通报, 2022, 38(2): 227-236.
[6]	莫黎杰, 刘夏瞳, 李慧, 陆海. 植物半胱氨酸蛋白酶在植物生长发育中的功能研究[J]. 生物技术通报, 2021, 37(6): 202-212.
[7]	罗素亚, 郑豆豆, 何广正, 张琳琳, 徐书景, 鞠建松. 响应面法优化脯氨酸羟化酶转化反应工艺条件[J]. 生物技术通报, 2020, 36(6): 157-164.
[8]	朱建峰, 杨秀艳, 武海雯, 张华新. 植物种子萌发期耐盐碱性提高技术研究进展[J]. 生物技术通报, 2020, 36(2): 158-168.
[9]	杨丹, 王罡, 王戊腾, 樊亚君, 肖薇薇, 张思琪, 李倩, 季静. 大豆对菲胁迫的生理响应及耐菲机理研究[J]. 生物技术通报, 2020, 36(10): 1-7.
[10]	王文婧, 卢松霖, 刘雪, 李司宇, 郝雪萌, 李媛媛, 张杰. 包埋法固定钩状木霉孢子还原水体中六价铬的研究[J]. 生物技术通报, 2019, 35(9): 70-74.
[11]	杨胜男, 刘娜, 宋东辉. 菌藻混合体系去除Cr（VI）的条件优化及Cr（VI）还原酶活性的测定[J]. 生物技术通报, 2019, 35(9): 83-92.
[12]	李桂玲, 王琦, 王金水, 贾峰. 重金属对植物种子萌发胁迫及缓解的机制[J]. 生物技术通报, 2019, 35(6): 147-155.
[13]	林少华, 谢银侠, 罗红霞, 许文涛, 申慧杰. 基于碳基电极的电化学传感器检测铅离子的研究进展[J]. 生物技术通报, 2019, 35(3): 183-193.
[14]	李宸葳, 杜再慧, 林少华, 罗云波, 许文涛. Pb²⁺功能核酸生物传感器的研究进展[J]. 生物技术通报, 2019, 35(1): 131-139.
[15]	庞磊, 朱颖, 金中财, 夏曦华, 李瑞熙. 植物细胞内膜运输对植物发育的调控机制[J]. 生物技术通报, 2018, 34(7): 31-39.