摘要：通過(guò)火焰原子吸收分光光度法（ＦＡＡＳ）分析了鎘（Ｃｄ）脅迫下綠豆（Ｐｈａｓｅｏｌｕｓ ｒａｄｉｔｕｓ Ｌ．）幼苗中Ｋ、Ｃａ和Ｍｇ含量的變化。結(jié)果表明，Ｃｄ處理幼苗的地上部分鮮重和干重顯著降低，Ｋ、Ｃａ和Ｍｇ含量隨處理時(shí)間的延長(zhǎng)積累變慢，顯著低于對(duì)照，表明Ｃｄ可影響綠豆的生長(zhǎng)發(fā)育和代謝。

關(guān)鍵詞：Ｃｄ脅迫；綠豆（Ｐｈａｓｅｏｌｕｓ ｒａｄｉｔｕｓ Ｌ．）；幼苗；火焰原子吸收分光光度法

中圖分類(lèi)號(hào)：Ｏ６５７．３文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ文章編號(hào)：0439－８114（２０12）18－4104-02

Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｃａｄｍｉｕｍ ｏｎ ｔｈｅ Ｍａｉｎ Ｎｕｔｒｉｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｉｎ Ｐｈａｓｅｏｌｕｓ ｒａｄｉｔｕｓ Ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ

ＺHANG Ｙｕａｎ－ｈｕａ

（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｗｅｉｎａｎ Normal Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｗｅｉｎａｎ ７１４０００， Ｓｈａａｎｘｉ， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ Ｋ， Ｃａ ａｎｄ Ｍｇ ｉｎ Ｐｈａｓｅｏｌｕｓ ｒａｄｉｔｕｓ Ｌ． ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｃａｄｍｉｕｍ （Ｃｄ） ｓｔｒｅｓｓ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ｆｌａｍｅ ａｔｏｍｉｃ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｂｏｔｈ ｆｒｅｓｈ ｗｅｉｇｈｔ ａｎｄ ｄｒｙ ｗｅｉｇｈｔ ｏｆ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ ｗｅｒｅ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ， ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ Ｋ， Ｃａ ａｎｄ Ｍｇ ｗｅｒｅ ａｌｌ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｕｎｄｅｒ ｌｏｎｇ－ｔｅｒｍ Ｃｄ ｅｘｐｏｓｕｒｅ． Ｔｈｅ ａｄｖｅｒｓｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｃｄ ｏｎ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ ｏｆ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ａｔ ｉｔｓ ｉｎｉｔｉａｌ ｓｔａｇｅ ｏｆ ｇｒｏｗｔｈ ｗｅｒｅ ｏｂｓｅｒｖｅｄ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｃｄ ｓｔｒｅｓｓ； Ｐｈａｓｅｏｌｕｓ ｒａｄｉｔｕｓ Ｌ．； ｓｅｅｄｌｉｎｇ； ｆｌａｍｅ ａｔｏｍｉｃ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ

由于工業(yè)“三廢”日益增多，如果重金屬?gòu)U棄物或殘?jiān)奶幚聿划?dāng)，往往造成土壤，水源和大氣污染，導(dǎo)致環(huán)境惡化，甚至給社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和人類(lèi)健康造成不可估量的危害。在重金屬污染中，Ｃｄ的毒害作用尤為突出，例如：２０世紀(jì)６０年代日本發(fā)生的骨痛病就是由受Ｃｄ污染的“鎘米”所致。Ｃｄ是植物生長(zhǎng)的非必需元素，環(huán)境中Ｃｄ含量過(guò)高會(huì)影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育，對(duì)植物產(chǎn)生毒害作用。本試驗(yàn)通過(guò)人工模擬Ｃｄ污染，研究了綠豆幼苗地上部分主要營(yíng)養(yǎng)元素含量的變化，以期為生產(chǎn)實(shí)踐積累資料。

１材料與方法

１．１材料

市購(gòu)優(yōu)質(zhì)綠豆（Ｐｈａｓｅｏｌｕｓ ｒａｄｉｔｕｓ Ｌ．）；分析純ＨＮＯ３溶液；１ ｍｏｌ／Ｌ的Ｋ、Ｍｇ和Ｃａ標(biāo)準(zhǔn)貯備液，０．１ ｍｇ／ｍＬ各標(biāo)準(zhǔn)稀釋液。

１．２主要儀器

原子吸收分光光度儀（ＡＡＡ９８，上海精密科學(xué)儀器公司），配備Ｋ、Ｃａ和Ｍｇ空心陰極燈。

１．３方法

１．３．１Ｃｄ脅迫處理取適量綠豆，經(jīng)５0 g/L次氯酸鈉消毒３ ｍｉｎ后，于２５ ℃溫箱內(nèi)預(yù)萌發(fā)２４ ｈ，選擇萌發(fā)一致的種子播種于石英砂中，２５ ℃下培養(yǎng)４８ ｈ。然后將材料置于光下繼續(xù)培養(yǎng)３ ｄ，再將幼苗移至培養(yǎng)皿中進(jìn)行溶液培養(yǎng)。對(duì)照組用１／２ Ｈｏａｇｌａｎｄ營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)；Ｃｄ處理組添加含１ μｍｏｌ／Ｌ Ｃｄ２＋的１／２ Ｈｏａｇｌａｎｄ營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)。每皿３０株，培養(yǎng)液２００ ｍＬ，每天更換１次培養(yǎng)液。光照度為３００ ～３５０ μｍｏｌ／（ｍ２·ｓ）（８∶００～２２∶００），晝／夜溫度３０／２０ ℃，相對(duì)濕度７０％。

１．３．２樣品處理收集對(duì)照組及Ｃｄ處理組生長(zhǎng)２、４、６、８ ｄ的綠豆幼苗胚軸以上部分（稱(chēng)鮮重），置８０ ℃恒溫下烘４８ ｈ（稱(chēng)干重），粉碎后過(guò)４０目篩。準(zhǔn)確稱(chēng)取研磨好的樣品３ ｇ，在電熱板上炭化３０ ｍｉｎ， 待坩堝中黑煙冒盡，置于逐漸升溫至４８０ ℃的馬弗爐中灰化３ ｈ。灰燼經(jīng)消解、蒸干、溶解和過(guò)濾，定容于２５ ｍＬ容量瓶中待測(cè)。

１．３．３標(biāo)準(zhǔn)工作液配制用貯備液分別配制各元素系列濃度（０．５～２．５ ｍｇ／ｍＬ）的標(biāo)準(zhǔn)工作液，并測(cè)定各標(biāo)準(zhǔn)系列液的吸光度，同時(shí)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

１．３．４樣品測(cè)定按照校正曲線的繪制方法，在原子吸收分光光度計(jì)的工作條件下，逐一進(jìn)行各樣品溶液吸光度的測(cè)定。在校正曲線上查出各元素的濃度及加標(biāo)濃度，每個(gè)樣品測(cè)３次，取平均值。取相應(yīng)的試液，測(cè)各元素的吸光值，減去空白后，查標(biāo)準(zhǔn)曲線，按下列公式計(jì)算樣品中各元素含量。

Ｃｘ＝ｃｍ×ｄｆ×２５／ｍ

式中，Ｃｘ為樣品中各元素含量（單位：μｇ／ｇ）；ｃｍ為查標(biāo)準(zhǔn)曲線所得含量（單位：μｇ／ｍＬ）；ｄｆ為稀釋倍數(shù)；ｍ為樣品質(zhì)量（單位：ｇ）。

２結(jié)果與分析

２．１Ｃｄ對(duì)綠豆幼苗地上部分鮮重和干重的影響

由圖１可見(jiàn)，Ｃｄ處理８ ｄ后，地上部分的鮮重和干重顯著降低（Ｐ＜０．０５）。與對(duì)照相比較，鮮重僅為對(duì)照的５８．４％，干重為對(duì)照的７６％。

２．２綠豆幼苗地上部分Ｋ、Ｃａ和Ｍｇ含量的變化

由圖２ａ可見(jiàn)，Ｃｄ處理2 d后，處理組Ｋ含量略低于對(duì)照組。隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)，對(duì)照組的Ｋ含量顯著升高，而Ｃｄ處理組含量增加緩慢，且低于對(duì)照組。Ｃａ和Ｍｇ也表現(xiàn)出相似的趨勢(shì)（見(jiàn)圖２ｂ、2ｃ）。隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)，處理組的Ｃａ和Ｍｇ含量均升高，但含量仍低于對(duì)照組，且在后期增加相對(duì)緩慢。

２．３回收率測(cè)定結(jié)果

采用標(biāo)準(zhǔn)樣品加入法對(duì)本法進(jìn)行考察，其回收率為９３％～１０５％，表明該方法可行。

３討論

Ｃｄ污染影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育，影響細(xì)胞代謝，改變植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致植物生物量和產(chǎn)量的下降［１］。上述結(jié)果表明，Ｃｄ脅迫８ ｄ后的綠豆幼苗地上部分鮮重和干重均顯著下降，即Ｃｄ對(duì)幼苗顯示出毒害作用，且綠豆幼苗對(duì)此毒害較敏感，該結(jié)果與前人結(jié)果［２］相符。Ｃｄ的毒害機(jī)理主要是干擾植物吸收養(yǎng)分，破壞植物體內(nèi)的養(yǎng)分平衡［３］。Ｃｄ可增加Ｃａ的吸收［４］，但卻抑制小白菜根系對(duì)Ｍｎ和Ｚｎ的吸收［５］，黃瓜對(duì)Ｋ、Ｃａ和Ｆｅ的吸收［６］，番茄對(duì)Ｐ、Ｋ、Ｆｅ和Ｍｎ的吸收［７］，以及黑麥草、玉米、白三葉草和卷心菜對(duì)Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃａ和Ｍｇ的吸收［８］。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在Ｃｄ脅迫影響下，綠豆幼苗對(duì)Ｋ、Ｃａ和Ｍｇ的積累逐漸減慢，顯著低于正常幼苗的積累能力。

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收稿日期：２０１２－０７－０３

基金項(xiàng)目：陜西省自然科學(xué)基礎(chǔ)研究計(jì)劃項(xiàng)目（２０１１ＪＱ４０１４）；渭南師范學(xué)院科研資助項(xiàng)目（１１ＹＫＺ００５）

作者簡(jiǎn)介：張媛華（１９７８－），女，陜西韓城人，講師，博士，主要從事植物代謝和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)方面的研究，（電話）１５８２９２７０２４２（電子信箱）

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