土壤鉛脅迫對4 種車前幼苗可溶性糖含量的影響

趙淑玲 黃兆輝 楊小錄 王一峰 張蕊紅 孫 杰 卓平清

（1 隴南師范高等專科學校 甘肅 成縣 742500； 2 隴南特色農業生物資源研究開發中心 甘肅 成縣742500； 3 成縣城關鎮農業技術推廣站 甘肅 成縣 742500）

工業化進程不可避免的帶來土壤污染，重金屬污染是常見土壤污染源之一，其中，鉛是污染土壤的常見重金屬。鉛不是植物和動物的必需礦質元素，對植物的生長有一定的抑制作用，影響植物的產量、品質等，土壤中鉛的來源多種多樣，大體可分為自然存在因素和人為因素[1]。土壤中的鉛不僅影響土壤的pH值、土壤有機質電荷的吸附，甚至影響植物根際環境[2]。植物生長過程中，鉛被動的進入植物體內，尤以植物根部吸收累積最多，也可以通過根外營養(葉片吸收)方式進入植物體內[3]，通過生態系統食物鏈的運轉到達人體，對人體造成危害。

劉麗杰[4]等人發現，車前根系能積累較多的Ni2+和Cu2+，耐性系數>1，但葉片積累較少。李婧[5]等在車前對重金屬污染土壤的修復研究中發現，除了Ni和Cu，車前對Se、Pb、Hg 有較強的吸附能力，對Cd、Al、Cr、Mn 等也有一定的吸附力，表現為低濃度對植物生長影響較小，而高濃度使植物生長受到抑制。車前可作為富集植物修復重金屬污染土壤。

隴南常見車前品種主要有4 種，分別是車前(Plantago asiatica L.)、大車前(Plantago major L.)、長葉車前(Plantago lanceolata L.)和平車前(Plantago depressa)，本試驗用不同濃度Pb2+污染土壤脅迫4 種車前，測定其可溶性糖含量的變化，探究4 種車前對鉛脅迫的響應。

1 材料與方法

1.1 試驗材料。2020 年7～9 月，在甘肅成縣、兩當采集車前種子，種子采回后陰干待用。SP-723PC 分光光度計(上海光譜儀器有限公司)，HH-S6 數顯恒溫水浴鍋(金壇市醫療儀器廠)，硝酸鉛、硫代巴比妥酸等試劑。

1.2 試驗設計。選取飽滿健康的車前種子，用0.5%高錳酸鉀消毒，蒸餾水沖洗后播種在混合土壤中(混合土壤用育苗基質和農家肥按3∶1 比例均勻混合)，種子發芽長至2 葉1心時，移栽至預先處理裝在基質槽的不同鉛濃度的混合土壤中，處理的混合土壤鉛濃度分別為200 mg/kg、400 mg/kg、600 mg/kg、800 mg/kg。每一基質槽中移栽10～20 株，移栽后將基質槽移入溫室中生長，生長過程中，以不添加鉛的混合土壤為對照，待幼苗生長至90 d 時，進行相應可溶性糖含量的測定。

1.3 指標測定方法。參考林艷[6]的方法進行可溶性糖含量的測定。

可溶性糖含量計算公式：C糖(mmol/L) = 11.71 D450......(1)；可溶性糖含量(μmol.g-1)= 可溶性糖濃度×提取液體積(L)/植物組織鮮重(g)......(2)。

上述公式中C糖表示可溶性糖的濃度；D450、D532、D600分別表示在450 nm、532 nm、600 nm 測得的吸光度數值。根據公式(1)、(2)計算得出可溶性糖含量結果。

1.4 數據處理。用IBM SPSS Statistics 23 軟件比較平均值單因素分析數據(0.05 水平)，鄧肯法進行多重比較。實驗數據用均值±標準差。

2 結果與分析

2.1 不同鉛濃度脅迫對可溶性糖含量的影響。由表1可以看出，平車前、長葉車前和大車前的可溶性糖含量隨鉛濃度的增加呈上升趨勢，與吳秀寧[7]等研究結果相同，車前的可溶性糖含量先上升后下降。4 種車前脅迫組可溶性糖含量均高于CK 組。長葉車前、大車前在Pb2+濃度為800 mg/kg 時，可溶性糖含量分別達到最大值0.281 3 μmol/g、0.2057 μmol/g，平車前在Pb2+濃度為600 mg/kg 時，可溶性糖含量達到最大值0.259 7 μmol/g，車前可溶性糖含量在Pb2+濃度為200 mg/kg 時達到最大值0.235 1 μmol/g。平車前、長葉車前和大車前的可溶性糖含量在Pb2+濃度為800 mg/kg 時與CK 相比有差異(P<0.05)，車前處理組與CK 無差異(P<0.05)。Pb2+濃度為600 mg/kg 時，平車前與車前可溶性糖含量有顯著差異(P<0.05)，Pb2+濃度為800 mg/kg 時，平車前與長葉車前可溶性糖含量有差異(P<0.05)。

表1 不同濃度Pb2+脅迫對可溶性糖含量的影響

2.2 方差分析。方差分析(表2)表明，不同品種間可溶性糖含量的差異極顯著(P<0.01)。

表2 Pb2+處理對4 種車前可溶性糖含量方差分析

3 結論與討論

可溶性糖是植物體內重要的滲透調節物質，在植物受到外界不良環境脅迫時，植物體通過滲透物質的積累降低水勢，維持植物的正常生理功能。試驗中，4 種野生車前的可溶糖含量隨Pb2+濃度增加表現有所不同，平車前、長葉車前和大車前的可溶性糖含量隨鉛濃度的增加呈上升趨勢，車前的可溶性糖含量先上升后下降。長葉車前、大車前在Pb2+濃度為800 mg/kg時可溶性糖含量分別達到最大值，平車前在Pb2+濃度為600 mg/kg 時可溶性糖含量達到最大值，車前可溶性糖含量在Pb2+濃度為200 mg/kg 時達到最大值，試驗中，不同品種的車前可溶性糖含量均高于CK。

綜上所述，4 種車前在受到重金屬脅迫時，通過可溶性糖的積累，積極應對外界環境對其的傷害[8]，抵御外界不良環境的影響。