全氟丁基磺酸钾对小麦、水稻的毒理学研究

试验选取全氟化合物(PFOS)的典型替代品之一:全氟丁基磺酸钾(PFBSK)作为受试物,对中国2种主要粮食作物小麦和水稻进行毒理学研究。试验采用OECD标准方法测试该物质对2种植物出苗及幼苗生长的影响。结果表明,PFBSK对小麦幼苗鲜重的抑制率在100 mg/kg浓度组达到了44%(与空白组相比),在1.0 mg/kg浓度时达到了17%;对出苗的抑制率在100 mg/kg浓度组达到了80%(与空白组相比),在10 mg/kg浓度时达到了10%,1.0 mg/kg浓度时影响较小,抑制率为0%。与此同时,PFBSK对水稻幼苗鲜重的抑制率在100 mg/kg浓度时为30%,1.0 mg/kg浓度时抑制率为15%;对出苗的抑制率最高也仅达到22%,1 mg/kg浓度组出苗抑制率为0%。水稻出苗终点和鲜重终点的LC_(_(50))和EC_(50)值分别为21 376和8 624 mg/kg,而小麦的LC_(50)和EC_(50)值分别为35和262 mg/kg。一般情况下,受试物对2种植物出苗和幼苗生长的抑制随浓度的升高而增加,但模拟试验放大了受试物对植物的浓度效应影响,在真实环境中所选受试物的毒性效应及其有限。由此判断,PFBSK在真实环境中的生态毒性效应有限,可作为环境替代物使用。     

磺胺间甲氧嘧啶-镉复合污染对作物种子发芽的影响

测定了黄潮土中常用兽药磺胺间甲氧嘧啶(SMM)与重金属镉(Cd)单一及复合污染对小麦和西红柿种子发芽(根伸长、芽伸长和发芽率)的影响,分析了土壤中药物浓度与作物生长抑制的剂量-效应关系及复合污染的毒性效应.结果表明,在单一污染物作用下,根伸长抑制率和芽伸长抑制率与药物浓度显著相关(P0.05);药物对根伸长及芽伸长的抑制高于对种子发芽的抑制;SMM对2种作物的毒性效应明显强于Cd,SMM对小麦和西红柿根伸长的IC50(抑制率为50%时污染物浓度)分别为33.7,49.3mg/kg,而Cd为507.3,599.8mg/kg.SMM和Cd复合污染时,在低Cd(200mg/kg)的胁迫下,联合作用主要体现为协同作用,但随着SMM浓度的增加,协同效应不显著(P>0.05);在高Cd(500mg/kg)作用下,二者的联合效应中Cd起主要作用.     

镉处理对大豆幼苗生长及激素含量的影响

采用室内培养试验,通过测定植株生理生化指标,研究了不同浓度Cd²⁺处理对大豆幼苗生长及激素含量的影响.结果表明:①不同浓度Cd²⁺处理对大豆幼苗地下部生长素(IAA)和赤霉素(GA₃)的合成有抑制效应,对地上部生长素(IAA)和赤霉素(GA₃)的合成具有低浓度下的刺激效应和高浓度下的抑制效应;对地下部、地上部玉米素(Z)和脱落酸(ABA)的合成均有刺激效应.②Cd²⁺处理84h对大豆幼苗根系活力、叶绿素a和叶绿素b的合成有刺激效应,对类胡萝卜素的合成无影响.③Cd²⁺处理对过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量具有低浓度下的抑制效应和高浓度下的激活效应,且随着Cd²⁺浓度的增加激活效应逐渐加强.④短时间、低浓度Cd²⁺胁迫可刺激大豆幼苗的生理活性,以Cd²⁺处理浓度为0.50 mg/L时,大豆幼苗根系活力最大,IAA和GA₃含量最高,POD活性最低,植物生理活性最强.     

三叶鬼针草幼苗对镉污染的耐性及其吸收积累特征研究

通过盆栽实验研究了镉(Cd)胁迫下三叶鬼针草(Bidens pilosaL.)幼苗的耐性能力(包括生长反应和生理生化特性)以及对Cd的吸收积累特征.结果表明,当土壤中投加的Cd浓度为≤32 mg/kg时,三叶鬼针草植物的生长和发育没有受到抑制,与对照相比,地上部和根部生物量分别增加了32.4%~44%和29.1%~57.6%,其中,当Cd处理浓度为8 mg/kg时,地上部干重达到最大值,为0.22 g/pot.在不同Cd处理下,叶绿素(Chl)和可溶性蛋白(SP)含量下降,分别比对照处理降低了23.3%和41.5%;超氧化物歧化酶(SOD)活性随着Cd浓度增加先有所抑制,后逐渐增大;过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量随Cd处理浓度增加而增大,分别比对照增加了1.2~6.6和1.1~1.5倍.然而,当Cd浓度为50~100 mg/kg时,显示出对三叶鬼针草幼苗的生长发育和生理生化特征都产生了一定的负效应,说明三叶鬼针草对Cd污染的耐性能力具有一定的阈值.在梯度实验中,植物体内Cd的富集系数和转移系数都大于1.0.当土壤中Cd含量达到100 mg/kg时,地上部Cd含量达到119.1 mg/kg,具备...     

入侵植物互花米草水浸液对莴苣的化感效应

选用互花米草根、茎、叶5个浓度梯度(0.065、0.130、0.195、0.260、0.325 g·mL-1)的水浸液为处理液,研究其对莴苣种子萌发及幼苗生长的影响.结果表明:互花米草根水浸液在浓度大于0.260 g·mL-1时会显著抑制莴苣种子的萌发,而茎、叶水浸液产生显著抑制作用的起始浓度分别为0.130 g·mL-1和0.195 g·mL-1;互花米草根、茎、叶水浸液对莴苣种子萌发的抑制,不仅表现为降低种子的最终萌发率,还表现为延长种子的平均萌发周期;茎、叶水授液对幼苗生长的影响比较显著.而根水浸液浓度低于0.195g·mL-1时对幼苗胚轴的生长产生促进作用(敏感指数RI>0).不同构件水浸液化感效应强度由大到小依次为:茎>叶>根.并且化感效应强度随水浸液浓度的增加而增强.     

酸雨与镧对大豆幼苗生长的复合伤害效应研究

为探索酸雨与稀土镧对大豆幼苗生长的复合影响及其内在机制,以重要油粮作物大豆(Glycine max)为材料,研究在模拟酸雨pH分别为3.0、3.5、4.5与稀土镧La(Ⅲ)浓度分别为60、100和300mg·L-1处理下大豆幼苗生长及光合作用的变化.结果表明,相对单一酸雨与镧处理,酸雨与La(Ⅲ)复合处理组中大豆幼苗的生长受抑制程度增大,两者呈协同效应,且pH越低,La(Ⅲ)浓度越高,抑制效应越明显.光合参数的变化规律与生长指标近同,相同处理组各光合参数的降幅不一致,其中最大荧光(Fv/Fm)和叶绿素含量(Chl)的降幅范围分别为9.53%～22.75%和9.14%～24.53%,较净光合速率Pn(22.78%～84.7%)、希尔(Hill)反应速率(15.52%～73.38%)和Mg2+-ATPase活性(14.51%～71.54%)小,表明各光合参数对2个胁迫因子的敏感程度存在差异.进一步相关性分析发现,Pn变化主要受Hill反应速率与Mg2+-ATPase活性的影响,而Chl、Fv/Fm次之.表明酸雨与La(Ⅲ)对植物光合过程各环节的作用机制不同,光合作用受阻是影响植物生长的重要因素之一.     

含锌废水对小麦种子萌发和幼苗生长的影响

试验用不同浓度的锌溶液模拟污水,浸种后用水培法培养小麦,全面观察研究不同浓度的锌对小麦种子萌发、幼苗生长过程中的形态和生理生化指标的影响以及相同浓度的锌溶液对不同品种小麦的影响,初步探讨锌对小麦的作用机制.结果表明:10 mg/L及20 mg/L的Zn2 溶液对小麦种子的萌发、幼苗根系活力和叶绿素含量有促进作用,25 mg/L～160 mg/L的Zn2 溶液随着浓度的增高使得小麦种子的发芽和幼苗根系及地上部分的生长发育受到押制,同时叶绿素的含量也有所降低;相同浓度的锌溶液对不同品种的小麦有不同程度的影响.     

盐胁迫下玉米幼苗株高的Hormesis效应阈值研究

探讨不同盐暴露浓度下玉米幼苗生理指标表现的Hormesis效应,利用阈值和Hormesis效应相结合,为污染物对生物体产生早期伤害阈值范围的确定提供理论依据。通过水培实验研究了玉米(Zea mays L.)幼苗暴露在硫酸钾(K_2SO_4)、硫酸钠(Na_2SO_4)、氯化钾(KCl)、氯化钠(NaCl)4种盐不同浓度下,对其幼苗株高变化的Hormesis效应。结果表明:在K_2SO_4暴露浓度下,玉米幼苗株高随暴露浓度的升高,先呈现"J"形,再呈现倒"U"形的变化趋势,在550 mg/L剂量组,幼苗平均株高达到最高;在不同Na_2SO_4和Na Cl暴露浓度下,玉米幼苗株高在整个实验剂量范围内,幼苗株高随暴露浓度的增加呈现下降趋势,表现"低促-高抑"效应,分别在50 mg/L和200 mg/L剂量组,幼苗的平均株高最高;而在KCl暴露浓度下,幼苗株高呈现"U"形剂量-效应曲线,在0~200 mg/L剂量,幼苗株高呈显著性增加,在200 mg/L剂量组,幼苗的平均株高最高,后呈现递减趋势。可见,玉米幼苗在低浓度盐胁迫下,表现一定的刺激效应,随暴露浓度的增加,幼苗株高随之增加或是减小,即表现"J"或是"U"形剂量-效应关系。     

Cd胁迫对大豆各发育阶段生长及生理指标的影响

采用土壤盆栽试验方法,研究了不同浓度Cd胁迫下,大豆幼苗期、花荚期和成熟期植株的生长及叶片叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量的变化.结果表明,大豆植株的生长在3个生长期均表现为低浓度Cd(￡0.50mg/kg)下的刺激效应和高浓度Cd(31.00mg/kg)下的抑制效应;随着Cd胁迫浓度的累积,大豆生长整体上受到抑制.在幼苗期,大豆植株的叶绿素含量下降、SOD活性受到抑制、POD活性迅速激活,共同缓解Cd毒性;在花荚期,大豆植株的防御系统得到有效激发,保护性酶POD、SOD的活性急剧升高,叶绿素含量呈上升趋势;在成熟期,因为长时间的Cd毒害,尤其是Cd浓度较高的情况下,大豆植株的SOD、POD活性和叶绿素含量急剧下降.在Cd胁迫下,大豆植株的生长发育以及生理生化指标在大豆的3个生长期的变化模式差异显著,且大豆植株的生物量和株高与SOD活性在整个生长期均表现出显著的相关性.     

玉米幼苗对镉、菲单一与复合污染的生理生化响应

通过室内盆栽实验研究了玉米幼苗在镉、菲污染胁迫14 d后的生理生化响应,并探讨了镉、菲单一与复合污染对玉米幼苗的毒性效应及其致毒机制.结果表明,单一镉(0～50 mg/kg)污染时,镉处理对玉米幼苗地上部分和根系生物量以及可溶性蛋白都无显著影响;随镉处理浓度的增加,玉米幼苗叶片SOD酶活性表现为先增加后降低的趋势,而P...     

聚苯乙烯纳米塑料(PSNPs)对大豆(Glycine max)种子发芽和幼苗生长的影响

为探讨微塑料对农作物的生态毒理效应，研究了两种粒径（20 nm和100 nm）聚苯乙烯纳米塑料（Polystyrene Nanoplastics，PSNPs）在6个浓度梯度（0、50、100、200、500和1000 mg·L^-1）下对大豆（Glycine max）种子发芽和幼苗生长的影响.结果表明，两种粒径PSNPs均抑制种子发芽能力（发芽势、发芽指数、活力指数、平均发芽速度和发芽率），其中，发芽抑制率在一定程度上与暴露时间呈负相关关系.20 nm和100 nm PSNPs对根长、芽长和苗长的影响整体呈"低浓度促进，中高浓度抑制"的规律.20 nm PSNPs对根尖数量无显著影响，而100 nm PSNPs则表现出促进作用.20 nm和100 nm PSNPs对根直径和干重均有抑制作用.综上，PSNPs的植物毒性与粒径和浓度密切相关，在中等浓度（200 mg·L^-1）时，其对大豆幼苗生长的毒害作用最大.     

土壤镉暴露对玉米和大豆的生态毒性评估

以中国东北黑土为培养基,通过室内急性毒性实验,采用Trimmed Spearman-Karber方法计算EC50值(半抑制浓度),并分析作物的生物累积系数(BAF),定量化评估了土壤中镉对玉米和大豆的生态毒性及生物有效性.测量终点为种子发芽率、根长和幼茎长.结果表明,土壤镉暴露给农作物带来一定的负生长效应.种子发芽率不是评估土壤镉生态毒性的敏感因子,根生长是敏感的毒性测量终点.镉在植株体内的累积及迁移与作物种类和土壤镉浓度有关.玉米植株体内累积了较大量的镉,而大豆植株体内镉由根向幼茎的迁移较为显著.     

不同微塑料赋存环境对小麦萌发与幼苗生长影响研究

为揭示不同微塑料赋存环境对小麦（Triticum aestivum L.）种子萌发和幼苗生长的影响,选取聚丙烯（Polypropylene,PP）、高密度聚乙烯（HDPE）和聚乳酸生物可降解塑料（PLA）3种微塑料,并分别设置3种微塑料粒径（150μm、1000μm和4000μm）和质量浓度（0.1g/kg、0.5g/kg和1g/kg）在自然环境条件下开展盆栽试验,通过统计分析和方差分析对不同微塑料组合处理下小麦种子的发芽率、发芽抑制率、生长特征及幼苗生长趋势进行分析.结果表明：不同微塑料胁迫下均降低了小麦种子平均发芽水平,小麦种子平均发芽抑制率呈现出HDPE>PLA>PP;微塑料的粒径和质量浓度处于中粒径和中浓度条件下对小麦种子的平均发芽抑制率最大分别为5.65%和4.55%,而处于低或高粒径和质量浓度条件下微塑料对小麦种子发芽的抑制作用有所减弱;微塑料粒径对小麦种子发芽率的影响作用较大,微塑料类型和质量浓度次之.与对照组相比微塑料HDPE和PLA对小麦种子生长特征指标（发芽势、发芽指数、活力指数和平均发芽时间）的影响作用比微塑料PP的影响作用更加显著,其中小麦种子活力指数受微塑料类型、粒径和质量浓度的影响最为显著.对照组和不同微塑料类型对小麦幼苗平均生长速率呈现出CK>PP>HDPE>PLA,而不同微塑料对小麦幼苗生长的抑制作用呈现为PLA>HDPE>PP,微塑料类型对小麦幼苗生长的影响作用最显著.     

石油污染土壤植物修复后对陆生高等植物的生态毒性

以经过5a植物修复处理后的石油污染土壤为供试土壤(柴油初始投加量分别为5 000,15 000,30 000 mg/kg),用重量法测定了土壤中残留矿物油含量,同时,以小麦(Triticum aestivum L.)为供试植物,以种子发芽及根伸长试验、早期幼苗生长试验、叶片内细胞色素P450单加氧酶(P450)含量、抗氧化酶(超氧化物歧化酶,SOD;过氧化物酶,POD)活性及脂质过氧化产物(丙二醛,MDA)含量等为指标对受试土壤进行生态毒理学综合评价.化学分析结果表明,各处理土壤中的矿物油均     

Combined effects of cadmium and fluoranthene on germination, growth and photosynthesis of soybean seedlings

The single and combinational effects of cadmium (Cd) and fluoranthene (FLT) on germination, growth and photosynthesis of soybean seedlings were investigated. Exposure to 5, 10, or 15 mg Cd/L or 1, 5, or 10 mg FLT/L individually or in combination significantly decreased germination vigor (3 days) and final germination rate of soybean seeds, except at 1 and 5 mg FLT/L. The results of two-way ANOVA analysis and the Bliss independence model showed that at lower concentrations of FLT (1 mg/L), the interaction between Cd and FLT on germination was antagonistic, whereas the interaction was synergistic when the concentration of FLT was 5 or 10 mg/L and the concentration of Cd was 15 mg/L. Growth, expressed as dry weight, length of shoot and root, leaf area, and photosynthesis, expressed as net photosynthetic rate, intercellular CO2 concentration, chlorophyll contents and fluorescence of soybean seedlings were also reduced by exposure to 5 or 10 mg Cd/L or 1 or 5 mg FLT/L, singly or jointly. Significant antagonistic effects of exposure to 5 or 10 mg Cd/L or 1 or 5 mg FLT/L on shoot growth and photosynthesis were observed, whereas synergy and antagonism of Cd and FLT were both observed for root growth.     

微塑料与Cd交互作用对小麦种子发芽的生态毒性研究

为探究微塑料、重金属以及二者的交互作用对农作物种子生长特性的影响,选取小麦(Triticum aestivum L)为实验对象,开展土壤中微塑料聚乙烯(mPE)和聚丙烯(mPP)(0,10,50,100,200,500,1000,5000和10000mg/kg)与重金属镉(Cd)(0,1和5mg/kg)单一及复合污染对...     

不同类型锰矿废渣浸提条件下重金属释放特征及其对植物种苗生长的影响

通过对贵州省遵义市长沟锰矿区不同类型废渣（矿井废石、冶炼渣、电解锰渣、新尾矿、旧尾矿）进行调查与采样分析,探讨浸提条件下重金属的释放特征及其对种苗生长的影响。结果表明：不同类型废渣浸出液中主要污染物是Mn、Zn,浓度范围分别为0．1172～82．99mg／L、0．2232～23．85mg／L,其次为Cd、Hg;电解锰渣和新尾矿属于危险废物。电解锰渣浸出液对幼苗的根长、芽长以及发芽率、发芽势有显著的抑制作用;物种耐性由强到弱的大小顺序为油菜〉黑麦草〉紫花苜蓿。     

不同pH条件下CdCl2对紫花苜蓿种子萌发的胁迫效应

采用培养皿滤纸萌发试验,研究在3种pH(4.0、6.0和8.0)条件下,不同质量浓度(0、5、10、20、40和80mg/L)的CdCl₂溶液对紫花苜蓿种子萌发的胁迫效应. 结果表明,低质量浓度的CdCl₂(≤20mg/L)显著提高了紫花苜蓿种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数,ρ(CdCl₂)为20mg/L、pH为6.0时活力指数与对照组相比明显增加,达到177.52±16.61;随着ρ(CdCl₂)的提高,CdCl₂对苜蓿幼苗生长的促进效应不断增强,ρ(CdCl₂)为20mg/L时,3种pH条件下的芽鲜质量分别为(6.60±0.11)、(6.68±0.20)和(9.51±0.16)mg,根鲜质量分别为(6.71±0.10)、(7.09±0.08)和(9.10±0.08)mg,达到最大; 当ρ(CdCl₂)达到40和80mg/L时,紫花苜蓿种子萌发和幼苗生长则受到显著抑制,ρ(CdCl₂)为80mg/L时发芽率和活力指数分别仅为对照组的14.8%和46.5%;ρ(CdCl₂)为80mg/L时芽鲜质量最低,3种pH条件下分别为(3.48±0.15)、(4.03±0.19)和(7.00±0.22)mg. 研究还发现,紫花苜蓿种子发芽率和活力指数随pH降低而降低,弱碱(pH=8.0)条件下紫花苜蓿在ρ(CdCl₂)为80mg/L时的发芽率为66.40%±3.19%,大于酸性条件(pH=4.0、6.0)下的发芽率(11.20%±3.61%、9.20%±4.22%),而活力指数(93.90±10.71)也高于酸性条件(pH=4.0、6.0)下的活力指数(49.77±3.25、56.67±3.48),表明pH由酸性到碱性的变化过程能够缓解CdCl₂对紫花苜蓿种子萌发和幼苗生长的毒性.      

Effects of arsenic on seed germination and physiological activities in wheat seedlings

The effects of arsenic(As)were investigated on seed germination,root and shoot length and their biomass and some other factors to elucidate the toxicity of As.The results showed low concentrations of As(O-1 mg/kg)stimulated seed germination and the growth of root and shoot,however,these factors all decreased gradually at high concentrations of As(5-20 mg/kg).The contents Of O2-,MDA,soluble protein and peroxidase(POD)activity all increased with increasing As concentrations.Soluble sugar content,ascorbate peroxidase(APX),and superoxide dismutase(SOD)activities decreased at low concentrations of As,and increased at high concentrations of As.While acetylsalicylic acid(ASA)and chlorophyll contents,catalase(CAT)activity displayed increasing trend when the concentrations of As was lower than 1 mg/kg,and then decreasing trend.By polyacrylamide gel electrophoresis(PAGE).As induced the expression of POD isozymes of wheat seedlings.As induced the expression of CAT isozymes but inhibited the expression of SOD isozymes of wheat seedlings at concentrations lower than 1 mg/kg.However,As inhibited the expression of CAT isozymes but induced the expression of SOD isozymes at concentrations higher than 5 mg/kg.The results indicated As could exert harmfulness in the early development stage of wheat at inappropriate concentrations.