李必元，王五宏，岳智臣，鐘新民

(浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 蔬菜研究所，浙江 杭州 310021)

蔬菜是人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚氖澄镏?，也是十分重要的?jīng)濟(jì)作物。蔬菜的食用安全是當(dāng)前人們普遍關(guān)注的重要問(wèn)題，而重金屬污染又是影響蔬菜食用安全的重要因素之一。鉛是目前最為廣泛的污染元素，鉛隨食物鏈進(jìn)入人體，會(huì)對(duì)許多系統(tǒng)產(chǎn)生毒害作用［1］。大白菜(Brassica campestris L．ssp pekinensis)起源于中國(guó)，栽培歷史悠久，栽培面積很大，是我國(guó)重要蔬菜之一。苗用型大白菜又是我國(guó)南方夏季重要的葉菜類(lèi)蔬菜，在城市周邊栽培較多，容易受重金屬污染。有研究證明，不同種類(lèi)和品種的蔬菜對(duì)鉛的吸收和累積表現(xiàn)出較大的差異，通常葉菜類(lèi)蔬菜能吸收并積累較多的重金屬［2－4］。關(guān)于鉛污染的研究較多，主要集中在鉛的吸收和積累特點(diǎn)、鉛在蔬菜體內(nèi)的分布形態(tài)和對(duì)蔬菜的毒害機(jī)制、土壤和蔬菜鉛污染的防治措施等方面［5－9］。但有關(guān)大白菜對(duì)鉛吸收、積累、篩選低富集型品種方面報(bào)道較少。本研究利用營(yíng)養(yǎng)液水培法模擬植物生長(zhǎng)環(huán)境，在鉛脅迫下對(duì)不同基因型大白菜對(duì)鉛的吸收積累差異進(jìn)行研究，以期能為鉛低富集型品種的篩選提供鑒定參考指標(biāo)，為培育鉛高耐性、低富集型品種提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

參試材料為浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所近年育成的大白菜及苗用型大白菜品種，苗用型大白菜雙耐，大白菜浙白8號(hào)，苗用型大白菜早熟5號(hào)，苗用型大白菜浙白6號(hào)，大白菜浙白4號(hào)，品種編號(hào)分別為1－5。營(yíng)養(yǎng)液采用改良 Hoagland營(yíng)養(yǎng)液配方，鉛處理所用試劑為分析純硝酸鉛［Pb(NO3)2］。

1.2 處理方法

試驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理:對(duì)照(CK)，不加營(yíng)養(yǎng)成分的水(含鈣);鉛處理1(Pb1)，含有1 mmol·L－1Pb(NO3)2的水溶液;鉛處理 2(Pb2)，含有2 mmol·L－1Pb(NO3)2的水溶液。試驗(yàn)過(guò)程中處理液與1/2濃度改良 Hoagland營(yíng)養(yǎng)液交替培養(yǎng)，每24 h更換1次。這樣做的目的為避免可能引起鉛與其他營(yíng)養(yǎng)元素之間的交互作用。

選擇飽滿(mǎn)一致的大白菜種子，用1%NaClO消毒30 min，然后用蒸餾水清洗干凈后浸泡4 h，放在25℃恒溫培養(yǎng)箱中催芽2 d。將發(fā)芽一致的種子播種于帶有育苗基質(zhì)的穴盤(pán)中育苗。幼苗長(zhǎng)到4葉1心時(shí)洗去根系基質(zhì)，在1/4濃度的改良Hoagland營(yíng)養(yǎng)液中緩苗，待新根長(zhǎng)出后，將大白菜幼苗定植于含有不同濃度鉛溶液的水培箱中，每品種重復(fù)3次。調(diào)節(jié)營(yíng)養(yǎng)液pH值6.0～6.4，水培箱采用打氧通氣。生長(zhǎng)過(guò)程中每3 d換1次營(yíng)養(yǎng)液。水培20 d后收獲，進(jìn)行有關(guān)項(xiàng)目的檢測(cè)分析。

1.3 分析項(xiàng)目及方法

生長(zhǎng)抑制率:生長(zhǎng)抑制率/%=(對(duì)照的生物量－不同濃度鉛處理的生物量)/對(duì)照的生物量×100。

大白菜幼苗葉綠素測(cè)定:用乙醇丙酮混合提取液比色法。

大白菜地上部鉛含量的測(cè)定:將烘干至恒重的大白菜地上部用磨樣機(jī)研磨成粉末，充分混勻，用濕法消解，原子吸收分光光度法測(cè)定鉛含量。

數(shù)據(jù)處理用Excel和SPSS10.0軟件進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 地上部鮮重

由表1可知，處理20 d后，與各自的對(duì)照相比，各品種大白菜地上部鮮重均呈下降趨勢(shì)，除2號(hào)品種外，其他品種均顯著低于對(duì)照。在不同濃度鉛脅迫下，不同品種地上部鮮重的變化趨勢(shì)不同，其中1，2，5號(hào)3個(gè)品種的地上部鮮重隨鉛脅迫濃度的升高呈先降低后升高趨勢(shì)，且處理間差異顯著(除2號(hào)品種以外);3，4號(hào)2個(gè)品種的地上部鮮重隨鉛脅迫濃度的升高呈下降趨勢(shì)，但鉛處理間差異不顯著。在1 mmol·L－1鉛處理下，各品種鮮重抑制率大小順序分別為5＞4＞1＞3＞2，在2 mmol·L－1濃度的鉛處理下，各品種鮮重抑制率大小順序分別為4＞3＞5＞1＞2，其中2號(hào)品種的鮮重抑制率在2個(gè)濃度鉛脅迫下都最低，且鮮重抑制率低于15%，抑制程度較輕。

表1 鉛脅迫下不同品種大白菜地上部鮮重和生長(zhǎng)抑制率

2.2 地上部干物質(zhì)含量

從圖1可以看出，處理20 d后，與各自的對(duì)照相比，不同品種的地上部干物質(zhì)含量變化趨勢(shì)不同。1，4，5號(hào)品種隨鉛脅迫濃度的升高，地上部干物質(zhì)含量呈先升高后降低的趨勢(shì);2號(hào)品種呈降低的趨勢(shì);而3號(hào)品種呈先降低后升高的趨勢(shì)。不同品種對(duì)不同濃度的鉛脅迫反應(yīng)不同，對(duì)1，4，5號(hào)品種而言，短期較低濃度的鉛處理對(duì)干物質(zhì)積累有促進(jìn)作用。

2.3 葉綠素含量和組成

圖1 不同品種大白菜地上部干物質(zhì)含量

從圖2可以看出，不同品種大白菜幼苗處理20 d后，與各自的對(duì)照相比，葉綠素的含量發(fā)生了不同程度的變化。在鉛脅迫下，1，3號(hào)品種葉綠素含量比對(duì)照降低;2，4，5號(hào)品種葉綠素含量比對(duì)照升高。在不同濃度的鉛脅迫下，5個(gè)品種的葉綠素含量變化趨勢(shì)不同。其中2，5號(hào)品種隨鉛脅迫濃度的升高，葉綠素含量呈升高趨勢(shì);3號(hào)品種呈降低趨勢(shì);1號(hào)品種呈先降低后升高的趨勢(shì);而4號(hào)品種的變化趨勢(shì)與1號(hào)品種相反。

圖2 不同品種大白菜葉綠素含量

由圖3可知，與各自的對(duì)照相比，在不同濃度鉛脅迫下，各品種葉綠素的組成也發(fā)生了不同程度的變化。隨著鉛處理濃度的升高，1號(hào)品種的葉綠素a/b值呈先降低后升高趨勢(shì);2，3號(hào)品種呈先升高后降低的趨勢(shì);4，5號(hào)品種呈逐漸升高趨勢(shì)。除了1號(hào)品種葉綠素a/b值在1 mmol·L－1鉛處理下低于對(duì)照外，其余各品種在2個(gè)濃度的鉛脅迫下的葉綠素a/b值均高于對(duì)照。這說(shuō)明不同品種葉綠素a/b的比值也與鉛耐性的強(qiáng)弱有關(guān)。

圖3 不同品種大白菜葉綠素a/b值

2.4 地上部鉛含量

從表2可以看出，隨著鉛處理濃度的升高，各品種地上部鉛含量顯著增加，除4號(hào)品種外，各品種2個(gè)濃度的鉛處理間差異顯著。在1 mmol·L－1鉛脅迫下品種間地上部鉛含量大小依次為:4＞5＞2＞3＞1;在2 mmol·L－1鉛脅迫下的大小依次為:3＞5＞4＞2＞1，在2個(gè)鉛濃度處理下，1號(hào)品種的地上部鉛含量均低于其他品種。

表2 不同品種大白菜地上部干物質(zhì)鉛含量

3 小結(jié)與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，在不同濃度鉛處理下，各品種大白菜地上部鮮重均呈下降趨勢(shì)，且顯著低于各自對(duì)照;不同基因型品種的干物質(zhì)含量變化趨勢(shì)有所不同。這種不同品種間對(duì)不同濃度鉛脅迫反應(yīng)的不同，表明了其在鉛耐性機(jī)理上可能存在的差異，該結(jié)果為進(jìn)一步深入研究其耐性機(jī)制提供了方向［10］。

鉛低積累蔬菜最重要的特征就是植物體尤其是地上部可食部分重金屬含量較低。目前，對(duì)于重金屬低積累品種的篩選標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)有明確的定義。結(jié)合前人研究成果，作者認(rèn)為，理想的低積累植物應(yīng)該是植物對(duì)重金屬毒害具有較高的耐受性，在較高的重金屬污染下能夠正常生長(zhǎng)，且地上部重金屬累積量低。本試驗(yàn)結(jié)果表明，地上部鮮重和鉛含量可以作為高耐低富集品種篩選的輔助鑒定指標(biāo)。試驗(yàn)的所有大白菜品種地上部鉛含量在不同濃度鉛處理下均超過(guò)無(wú)公害蔬菜生產(chǎn)的最大容許含量，表明鉛低積累大白菜品種的篩選目前僅適于低污染的土壤，而不適合中、高度污染的土壤。

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