尹明華，王艾平，汪明鑒

（上饒師范學院生命科學學院，江西 上饒 334001）

黃獨（Dioscorea bulbifera L.）為薯蕷科（Diosco reaceae）薯蕷屬（Dioscorea L.）植物，是世界廣布種，在中國主要分布于浙江、江西、福建等地[1]，其肉質(zhì)塊莖可入藥，性味苦、平，具有散結(jié)消癭、清熱解毒、涼血降火的功效[2]。臨床上常用于治療甲狀腺腫、抗腫瘤、抗炎、抗病毒等[3]。目前關于黃獨組織培養(yǎng)的研究，國內(nèi)尚無研究，國外對它研究較多，但關于醋酸鉛對黃獨帶芽莖段生長發(fā)育的影響未見報道。重金屬污染已成為環(huán)境生物學關注的焦點[4]。鉛是土壤污染中最重要的一種重金屬元素[5]。幼苗生長對外部環(huán)境反應的開始，也是作物對外界環(huán)境的敏感期[5]。因此，研究不同濃度的鉛脅迫對黃獨幼苗生長狀況的影響可為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)早期預報重金屬對黃獨的毒害效應，防止重金屬毒害的發(fā)生和為環(huán)境監(jiān)測中重金屬污染的評價提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料為黃獨試管苗，由上饒師范學院生命科學學院植物組織培養(yǎng)室提供。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計 采用單因素五水平分組試驗設計。設為5個處理，處理1至5濃度梯度依次為0（對照）、0.1、0.2、0.5、1.0 g/L，每處理重復 3次。試驗時將預先配置好的培養(yǎng)基MS+KT 2 mg/L+NAA 0.1 mg/L分成5組，每組的100 mL三角瓶中分別加入不同濃度的醋酸。高壓蒸汽滅菌。培養(yǎng)基放置2 d后在超凈工作臺將無菌的黃獨帶芽莖段（帶一個芽）接種到培養(yǎng)基中，最后放入恒溫箱中培養(yǎng)。培養(yǎng)條件為：光照 12 h/d，光強 1 000～1 500 lx，濕度 80%，溫度（25±1）℃。定期進行觀察并記錄實驗結(jié)果。第30天統(tǒng)計5種處理中黃獨試管苗的各種形態(tài)指標。

1.2.2 統(tǒng)計方法 以上實驗數(shù)據(jù)均表示為Mean±SD。數(shù)據(jù)用SPSS10.0軟件進行One-Way ANOVA分析，再進行LSD法檢驗，P＜0.05為有統(tǒng)計學差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 醋酸鉛對黃獨試管苗生根的影響

由圖1可以看出，與對照組比較，添加醋酸鉛可以抑制黃獨試管苗根的生長。在醋酸鉛濃度為0和0.1 g/L的培養(yǎng)基中，黃獨試管苗生根時間較早，而濃度為0.2 g/L和0.5 g/L的培養(yǎng)基中，黃獨試管苗生根時間較晚，在受到一定時期的抑制后才開始長出新根，但醋酸鉛濃度為1 g/L的培養(yǎng)基中，由于濃度過高，對植株的毒性太強，黃獨試管苗無生根現(xiàn)象，全部死亡。

圖1 醋酸鉛對黃獨試管苗生根的影響

2.2 醋酸鉛對黃獨叢生芽和新葉的影響

由表1可知，處理組中黃獨叢生芽的數(shù)量比對照組少，且具有顯著性的差異，因此，醋酸鉛對黃獨叢生芽的生長具有抑制作用。處理1至4實際長出的叢生芽數(shù)與轉(zhuǎn)變成新葉的芽數(shù)存在一定的差異，但對照組中的叢生芽幾乎全部轉(zhuǎn)變成新葉。處理2轉(zhuǎn)變率為75%，而處理3和處理4分別為63.6%和60%，叢生芽轉(zhuǎn)變成新葉的百分比明顯低于處理2。由此可見，醋酸鉛對黃獨叢生芽轉(zhuǎn)變成新葉具有抑制作用，且濃度不同，抑制作用也不一樣。在較高濃度（0.5 g/L）抑制作用比低濃度（0.1 g/L和0.2 g/L）抑制作用強，當醋酸鉛濃度達到1 g/L時，對試管苗毒性太強，導致黃獨帶芽莖段死亡。由于醋酸鉛對黃獨叢生芽轉(zhuǎn)變成新葉具有抑制作用，所以各處理組隨醋酸鉛濃度增大而黃獨新葉數(shù)顯著減少，說明醋酸鉛對新葉的生成也具有抑制作用。不同濃度的醋酸鉛也對黃獨試管苗的葉色也具有影響，隨著醋酸鉛濃度增大，葉色逐漸變淡，究其原因，可能是醋酸鉛對黃獨幼苗葉片中葉綠素的形成造成破壞，最終抑制葉肉細胞中葉綠素的合成。

表1 不同醋酸濃度鉛對黃獨叢生芽和新葉的影響

3 討論

研究表明，鉛對根系生長發(fā)育影響極大，高濃度的鉛脅迫會引起活性氧自由基含量上升，對歧化酶產(chǎn)生破壞并導致根系代謝酶受損[6]，從而引起根系生長量下降。同時，高濃度的鉛離子還可以引起植物水分虧缺，堵塞營養(yǎng)元素進入的通道或者與營養(yǎng)元素結(jié)合使植物不能吸收或不能從根運輸?shù)饺~[7]。當鉛被動進入植物葉片后，鉛將破壞葉肉中葉綠素結(jié)構(gòu)，引起葉綠素含量下降[4]，導致植株葉片黃化，枯萎甚至死亡。高濃度的醋酸鉛對黃獨試管苗具有顯著的毒害作用，高濃度鉛離子首先使黃獨試管苗的生根受到抑制，然后鉛離子經(jīng)過根系吸收后進入植物體內(nèi)，進一步抑制叢生芽的生長，導致叢生芽轉(zhuǎn)變成新葉也受到影響。鉛進入黃獨葉片后，破壞其葉綠素含量，從而使黃獨試管苗的葉色逐漸由深綠色變?yōu)橹卸竞蟮狞S綠色。究其根本原因可能是鉛濃度增加導致細胞增殖率下降以及其有絲分裂指數(shù)降低，黃獨試管苗細胞出現(xiàn)畸變中毒現(xiàn)象，如微核、滯后染色體、染色體橋等[8]。這與高揚等[8]在大蒜的研究結(jié)果一致。

[1] Hong Senrong，Yin Minghua，Shao Xinghua，et al.Cryopreservation of embryogenic callus of Dioscorea bulbifera by vitrification[J].CryoLetters，2009，30（1）：64-75.

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[5] 馬文麗，金小弟，王轉(zhuǎn)花.鉛脅迫對烏麥種子萌發(fā)及幼苗生長的影響[J].山西大學學報（自然科學版），2004，27（2）：202-204.

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[7] 張紅萍.鉛對植物的毒性及植物對鉛的抗性機制[J].農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)，2007，33（3）：21-22.

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