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【摘要】：本文对不同镉离子浓度下小麦种子根尖细胞的有丝分裂和生长过程进行了研究。结果表明镉离子浓度升高使得小麦种子的萌芽率、萌芽指数下降，同时还抑制了种子根尖细胞的有丝分裂。当镉离子浓度为1.5mol·L-1时，萌芽率、萌芽指数和有丝分裂指数均减小到最小值。
【關键词】：重金属离子Cd2+；有丝分裂指数；萌芽率；萌芽指数
【引言】
近年来人类社会工业化进程加快，随着工业生产中重金属的频繁使用，造成的环境污染，尤其是对农作物造成的污染越来越严重[1，2]。对农作物造成污染的重金属离子中，镉离子（Cd2+）是较为常见的一种，在重金属污染排行榜中仅次于汞离子（Hg2+），位于第二名[3]。本文选择小麦种子为研究对象，对不同浓度镉离子作用下，种子根尖细胞的有丝分裂和生长情况进行了探究，为进一步研究镉离子的毒性机理提供了参考。
1实验方法
对小麦种子进行萌发，先采用次氯酸钠溶液对种子消毒，用水冲洗干净。在常温条件下将种子浸没与水中进行催芽。一段时间后挑选出尺寸相近的种子，放入直径为12cm的培养皿中，加入不同浓度的Cd（NO3）2溶液各20ml，浓度分别为0.5、1、1.5mol·L-1，对照组加入纯水20ml。将种子放在培养箱中，温度为25℃，湿度和光照强度与自然界相仿。之后每日加入2mlCd（NO3）2溶液，对照组加2ml纯水，当幼根长到种子一半长度时，认为此时发芽，每日对发芽的种子进行统计。在对种子进行萌发后的第八天，计算种子的发芽率和发芽指数。计算公式分别如式1，2所示：
对小麦根尖细胞的有丝分裂指数进行统计。首先将已经发芽的小麦种子放在瓷盆中培育，待植株长高到15cm时，选择长势基本相同的幼苗移植值培养瓶中培养。先在培养液中培养7天，之后加入含有不同浓度Cd（NO3）2的培养液，对照组加入不含Cd离子的培养液。经过24h后将长度约为2cm左右的根尖做成染色体临时装片，用显微镜进行观察和统计。有丝分裂指数的统计如式3所示：
2实验结果
表1所示为Cd2+浓度不同时，小麦种子的发芽率和发芽指数的变化。从表1中可以看出随着Cd2+浓度从0 mol·L-1增大到1.5 mol·L-1时，发芽率和发芽指数均逐渐降低，当Cd2+浓度大于1.0 mol·L-1时，小麦种子的发芽率和发芽指数的变化不明显，说明当Cd2+浓度大于1.0 mol·L-1时，小麦种子对于外界环境中存在的重金属离子Cd2+的反应已经不敏感了。
表2所示为Cd2+浓度不同时，小麦种子根尖细胞有丝分裂指数的变化。从表2可以看出，有丝分裂指数在不加入Cd2+的条件下为0.00456。当加入0.5 mol·L-1的Cd2+后，有丝分裂指数减小至0.00187，为不加入Cd2+的41.01%。随着Cd2+浓度的增加，有丝分裂指数继续减小，当Cd2+浓度为1.0和1.5 mol·L-1时，有丝分裂指数为0.00072和0.00069，分别为不加入Cd2+的15.79%和15.14%。当Cd2+浓度大于1 mol·L-1时，根尖细胞有丝分裂指数减小幅度变缓，说明此时根尖细胞有丝分裂受到重金属Cd2+的影响趋于平缓。
结束语
综上所述，重金属Cd2+对小麦种子的发芽率和发芽指数产生影响，随着重金属镉离子浓度的增加，小麦种子的发芽率和发芽指数减小，当镉离子超过1.0 mol·L-1时发芽率和发芽指数降幅变缓；镉离子使小麦种子根尖细胞的有丝分裂指数下降，当镉离子浓度为1.5mol·L-1时，有丝分裂指数为0.00069，为不加入镉离子有丝分裂指数的15.14%。
【参考文献】
[1] 秦普丰， 铁柏清， 周细红， 等. 铅与镉对棉花和水稻萌发及生长的影响[J]. 湖南农业大学学报， 2000， 26（3）： 205-207.
[2]葛才林，杨小勇， 孙锦荷， 等. 重金属胁迫对水稻萌发种子淀粉酶活性的影响[J]. 西北农林科技大学学报： 自然科学版， 2002， 30（3）： 47-52.
[3]杨居荣，鲍子平， 张素芹. 镉、铅在植物细胞内的分布及其可溶性结合形态[J]. 中国环境科学， 1993， 13（4）： 263-268.
【關键词】：重金属离子Cd2+；有丝分裂指数；萌芽率；萌芽指数
【引言】
近年来人类社会工业化进程加快，随着工业生产中重金属的频繁使用，造成的环境污染，尤其是对农作物造成的污染越来越严重[1，2]。对农作物造成污染的重金属离子中，镉离子（Cd2+）是较为常见的一种，在重金属污染排行榜中仅次于汞离子（Hg2+），位于第二名[3]。本文选择小麦种子为研究对象，对不同浓度镉离子作用下，种子根尖细胞的有丝分裂和生长情况进行了探究，为进一步研究镉离子的毒性机理提供了参考。
1实验方法
对小麦种子进行萌发，先采用次氯酸钠溶液对种子消毒，用水冲洗干净。在常温条件下将种子浸没与水中进行催芽。一段时间后挑选出尺寸相近的种子，放入直径为12cm的培养皿中，加入不同浓度的Cd（NO3）2溶液各20ml，浓度分别为0.5、1、1.5mol·L-1，对照组加入纯水20ml。将种子放在培养箱中，温度为25℃，湿度和光照强度与自然界相仿。之后每日加入2mlCd（NO3）2溶液，对照组加2ml纯水，当幼根长到种子一半长度时，认为此时发芽，每日对发芽的种子进行统计。在对种子进行萌发后的第八天，计算种子的发芽率和发芽指数。计算公式分别如式1，2所示：
对小麦根尖细胞的有丝分裂指数进行统计。首先将已经发芽的小麦种子放在瓷盆中培育，待植株长高到15cm时，选择长势基本相同的幼苗移植值培养瓶中培养。先在培养液中培养7天，之后加入含有不同浓度Cd（NO3）2的培养液，对照组加入不含Cd离子的培养液。经过24h后将长度约为2cm左右的根尖做成染色体临时装片，用显微镜进行观察和统计。有丝分裂指数的统计如式3所示：
2实验结果
表1所示为Cd2+浓度不同时，小麦种子的发芽率和发芽指数的变化。从表1中可以看出随着Cd2+浓度从0 mol·L-1增大到1.5 mol·L-1时，发芽率和发芽指数均逐渐降低，当Cd2+浓度大于1.0 mol·L-1时，小麦种子的发芽率和发芽指数的变化不明显，说明当Cd2+浓度大于1.0 mol·L-1时，小麦种子对于外界环境中存在的重金属离子Cd2+的反应已经不敏感了。
表2所示为Cd2+浓度不同时，小麦种子根尖细胞有丝分裂指数的变化。从表2可以看出，有丝分裂指数在不加入Cd2+的条件下为0.00456。当加入0.5 mol·L-1的Cd2+后，有丝分裂指数减小至0.00187，为不加入Cd2+的41.01%。随着Cd2+浓度的增加，有丝分裂指数继续减小，当Cd2+浓度为1.0和1.5 mol·L-1时，有丝分裂指数为0.00072和0.00069，分别为不加入Cd2+的15.79%和15.14%。当Cd2+浓度大于1 mol·L-1时，根尖细胞有丝分裂指数减小幅度变缓，说明此时根尖细胞有丝分裂受到重金属Cd2+的影响趋于平缓。
结束语
综上所述，重金属Cd2+对小麦种子的发芽率和发芽指数产生影响，随着重金属镉离子浓度的增加，小麦种子的发芽率和发芽指数减小，当镉离子超过1.0 mol·L-1时发芽率和发芽指数降幅变缓；镉离子使小麦种子根尖细胞的有丝分裂指数下降，当镉离子浓度为1.5mol·L-1时，有丝分裂指数为0.00069，为不加入镉离子有丝分裂指数的15.14%。
【参考文献】
[1] 秦普丰， 铁柏清， 周细红， 等. 铅与镉对棉花和水稻萌发及生长的影响[J]. 湖南农业大学学报， 2000， 26（3）： 205-207.
[2]葛才林，杨小勇， 孙锦荷， 等. 重金属胁迫对水稻萌发种子淀粉酶活性的影响[J]. 西北农林科技大学学报： 自然科学版， 2002， 30（3）： 47-52.
[3]杨居荣，鲍子平， 张素芹. 镉、铅在植物细胞内的分布及其可溶性结合形态[J]. 中国环境科学， 1993， 13（4）： 263-268.