菌渣中青霉素对蔬菜种子萌发的生态毒性效应

为推动青霉素菌渣环境安全利用技术规范的建立,以油麦菜、油菜、白菜和生菜4种蔬菜为研究对象,以种子发芽率、幼苗鲜质量、芽长和根长为毒性敏感指标,研究了不同处理组〔ρ（PG）分别为10、100、200、400、800、1 200、1 600、2 000、2 400、3 200和4 000 mg/L〕和对照组的青霉素（Penicillin,简称“PG”）对4种蔬菜种子萌发的生态毒性响应关系.结果表明:①与对照组相比,各处理组4种蔬菜种子发芽率之间均无显著性差异（P>0.05）;当ρ（PG）≥1 200 mg/L时,油菜种子的芽长增长率在60%左右,且与对照组相比具有显著差异（P < 0.05）;在ρ（PG）为200 mg/L时,生菜鲜质量达到最大值（0.29 g）,较对照组增加了10.37%,白菜鲜质量在ρ（PG）为400 mg/L时达到最大值,较对照组增加了5.76%,而在试验浓度范围内,各处理组4种蔬菜种子的根长均随着ρ（PG）的增大表现出逐渐增强的抑制作用.②PG对4种蔬菜的根长抑制率剂量-效应关系均符合Allometric模型,即y=axb〔其中,x为ρ（PG）,y为根长抑制率,a和b均为常数〕.③油麦菜、油菜、白菜和生菜4种蔬菜对PG的根长半抑制浓度（IC₅₀）分别为1 675.11、995.67、3 736.40和2 510.24 mg/L,4种蔬菜根长抑制率对PG的敏感程度表现为油菜>油麦菜>生菜>白菜（P < 0.05）.研究显示,与油麦菜、白菜和生菜相比,油菜更适合作为PG的生态毒性指示植物.      

外源褪黑素对As3+胁迫下水稻种子萌发的影响

研究添加外源褪黑素对As³⁺胁迫下水稻种子萌发及生理指标的影响。结果表明添加外源褪黑素能促进As³⁺下水稻种子的萌发,提高水稻的发芽势和发芽率,促进水稻幼苗的生长。当As³⁺浓度为100 μmol L^-1时,添加100 μmol L^-1褪黑素使水稻种子发芽率和总根长比对照分别提高57.1%和50.0%。添加褪黑素能显著提高As³⁺胁迫下水稻幼苗中抗氧化酶系统过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性和超氧化物歧化酶(SOD)的活性,并降低水稻幼芽中丙二醛(MDA)的含量。当As³⁺浓度为100 μmol L^-1时,添加50 μmol L^-1和100 μmol L^-1褪黑素导致水稻幼芽中POD活性比对照处理分别提高57.5%和114.8%,CAT活性提高29.4%和53.8%,SOD活性提高31.5%和56.0%,丙二醛含量比对照处理降低16.5%和31.9%。添加褪黑素也能显著提高As³⁺胁迫下水稻的根系活力,当As³⁺浓度为100 μmol L^-1时,50、100 μmol L^-1褪黑素处理后根系活力比对照分别提高42.4%和124.1%。说明添加外源褪黑素可缓解As³⁺胁迫对水稻的脂质过氧化损害,有效降低As对水稻内膜的破坏,显著缓解As污染对水稻的毒害作用。     

酸雨胁迫对水稻和高粱种子萌发的影响

酸雨对作物种子萌发的生态效应是影响农业生产的重要问题,为揭示酸雨影响种子的萌发机理,本文以水稻(Oryzasatival)"宁梗1号"和高粱(Sorghum vulare)"黄土高粱"为试验种子,采用不同酸性强度的模拟酸雨处理两类种子.定时测定酸雨胁迫强度对种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、异状发芽率、呼吸速率和呼吸商的影响.结果表明,当酸雨胁迫强度pH=2.0～2.5时,因胁迫强度过高.水稻和高粱种子皆不萌发;当酸雨胁迫强度pH≥3.0时,两类抗性种子5项萌发指标的变化幅度均为高粱大于水稻;高粱的酸雨伤害阈值为pH=3.5～4.0,水稻为pH=3.0～3.5;当胁迫强度pH≥2.5时,两类抗性种子呼吸速率和呼吸商2项生理指标的变化幅度为高粱大于水稻、水稻和高粱种子的生理反应阈值为pH≥2.0,萌发反应阈值为pH≥3.0,说明水稻对酸雨的抗性强于高粱;2类抗性种子对酸雨胁迫强度的耐受性差异是其抗性分异的根本原因.     

绿僵菌防治第1代马尾松毛虫的研究

供试的绿僵菌和白僵菌菌种在室内对马尾松毛虫2～3龄幼虫的毒力相当.在25℃条件下,绿僵菌的n (LC50)=1.06×107 L-1, t (LT50) = 7.95～12.04 d (n(spore)=1.0×1011～1.0×107 L-1);白僵菌的n( LC50) =1.37×106 L-1 ,t (LT50) = 7.48～11.27 d ( n(spore) = 1.0×1011～1.0×107 L-1).试验显示与白僵菌相比,绿僵菌具有较强的耐高温和耐旱特性.在高温、低湿的条件下绿僵菌的杀虫效果优于白僵菌.林间防治试验也表明,绿僵菌防治第1代马尾松毛虫的效果显著优于白僵菌,显示出较好的应用前景.表8 参14     

铜对夏腊梅种子萌发及抗氧化酶活性的影响

采用室内水培试验,研究不同浓度的外源铜处理对夏腊梅(Sinocalycanthus chinensis)种子萌发、根伸长抑制率、呼吸强度、丙二醛及抗氧化酶系统的影响.结果表明,(1)铜浓度与夏腊梅根伸长抑制率呈显著正相关(P＜0.01),但与萌发率相关性不显著.(2)铜处理对夏腊梅种子的过氧化物酶(POD EC1.11.1.7)具有激活效应,且随着铜浓度的增加激活效应逐渐增强.丙二醛(MDA)含量随铜浓度的增大先略降而后逐渐升高.对超氧化物歧化酶(SOD EC 1.15.1.1)和过氧化氢酶(CAT EC 1.11.1.6)存在胁迫初期低浓度下的激活效应,随着铜浓度的增加及胁迫时间的延长,表现为抑制效应,且随着铜浓度的增加抑制效应逐渐增强.     

铜、镉胁迫下荻种子的萌发和幼苗生长

研究了不同质量浓度Cu、Cd胁迫对荻(Triarrhena sacchariflora(Maxim.)Nakai)种子萌发及其幼苗生长的影响。结果表明:随着胁迫质量浓度的增大,Cu、Cd对荻种子萌发和幼苗生长的抑制作用增强。就发芽率来看,影响荻种子萌发的Cu的临界质量浓度和极限质量浓度分别为20.81、67.37 mg·L-1,Cd的临界质量浓度和极限质量浓度分别为16.30、42.79 mg·L-1。Cu、Cd对荻幼苗根的抑制作用大于对芽的抑制作用;芽的生长表现为低促高抑。影响荻幼苗芽生长的Cu的临界质量浓度和极限质量浓度分别为52.32、96.11 mg·L-1,Cd的临界质量浓度和极限质量浓度分别为33.55、55.88 mg·L-1;影响荻幼苗根生长的Cu的临界质量浓度和极限质量浓度分别为42.33、85.03 mg·L-1,Cd的临界质量浓度和极限质量浓度分别为26.18、50.45 mg·L-1。     

3个品种水稻种子萌发对酸雨胁迫的响应

为了探索不同水稻种植区水稻品种对酸雨胁迫的响应规律,采用室内实验方法研究pH值为2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、5.0的模拟酸雨对隆安优8、天协1、协优57水稻品种种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和异状发芽率5个指标的影响.结果表明:酸雨持续胁迫7d后,上述3个品种的发芽势(率)、发芽(活力)指数随胁迫强度增加(pH值为5.0～3.0)呈先增后减的变化,pH值为2.5时种子仅有异状发芽,pH值为2.0时均不发芽;3者的发芽势(率)、发芽(活力)指数等均与胁迫时间(1～7d)呈显著负相关(异状发芽率呈正相关).综合分析认为,酸雨对3个水稻品种的伤害阈限为pH值2.5～3.5;一定胁强(pH值为2.5)下,3类种子上述5项萌发指标与CK呈显著差异的胁时不同:隆安优8、协优57(4d,2d,2d,2d,4d)大于或等天协1(3d,2d,2d,2d,3d),表明3者对酸雨的抗性存在一定差异,即隆安优8、协优57大于天协1.     

短毛紫荆花粉生活力测定及贮藏方法研究

为进行紫荆的杂交育种和开发利用,以短毛紫荆花粉为试材,利用离体培养法、3种染色法（碘-碘化钾染色、醋酸洋红和ITC）对花粉生活力进行了测定,并研究了不同贮藏温度及时间对花粉萌发的影响.结果表明,培养基中添加蔗糖和硼酸对花粉的萌发有促进作用,短毛紫荆花粉萌发的适宜培养基为：15％蔗糖＋0.004％硼酸＋0.08％的琼脂,萌发率达88.46％;醋酸洋红染色法适宜快速测定短毛紫荆花粉生活力;短毛紫荆花粉最佳的贮藏方法为-196℃,经济的贮藏方法为-20℃.     

生物炭早期植物毒性评估培养方法研究

为更加科学地评估生物炭潜在植物毒性,采用生物炭(B)、生物炭+土壤(B+S)、生物炭水浸提液+土壤(AE+S)、生物炭+石英砂(B+Q)、生物炭水浸提液+石英砂(AE+Q)5种不同的培养方法进行早期植物毒性效应实验。比较分析不同培养方法中西红柿种子发芽率、根长、芽长对生物炭的响应。结果表明:在5种培养方法中,随生物炭剂量增加,西红柿种子发芽率、根长、芽长呈现先增后降的变化趋势。虽在低剂量生物炭处理下(10.0 g·kg~(-1)),种子萌发表现出促进作用。但随剂量增加,除B+S和AE+S外,均表现出一定的抑制作用,且当剂量为160.0 g·kg~(-1)时,抑制作用达到最大。对比有土和无土培养方法中种子萌发情况发现,在高剂量下,无土培养方法中种子发芽率,根、芽生长所受抑制作用显著高于有土培养方法。无土方法中,尤其AE+Q方法中,高剂量生物炭对种子发芽率、根长、芽长表现出最大的抑制作用,其中发芽率抑制率为91.1%,根长抑制率为77.7%,芽长抑制率为93.7%。综合比较分析,生物炭水浸提液+石英砂(AE+Q)的培养方法干扰因子少,可提高毒性响应灵敏度。因此,在生物炭早期植物毒性效应评估中,该法可作为推荐的培养方法。     

不同pH与重金属Cd胁迫对紫穗槐萌发和幼苗生长的影响

为了探索紫穗槐修复酸性矸石山的机制,研究了含有0—20μmol.L-1CdCl2的不同pH(3.0—7.5)溶液对紫穗槐种子萌发和幼苗生长的影响.种子萌发结果表明,不同pH溶液处理对紫穗槐萌发率(约62%)和发芽势(约48%)无显著影响;当在不同pH(3.0—7.5)溶液中添加10—20μmol.L-1CdCl2时,10μmol.L-1Cd2+可促进种子萌发,20μmol.L-1Cd2+则抑制种子萌发.萌发露白的紫穗槐种子在不同pH溶液处理10 d时,幼苗的根长和株高在pH 4.5—5.0的酸性溶液最大,而在pH 3.0溶液中最小.添加CdCl2后,幼苗的根长变化趋势与单一pH结果一致,但均低于相应的pH.紫穗槐幼苗在单一pH与pH+10μmol.L-1CdCl2联合处理20 d时,株高和根长在pH 4.5—5.0溶液中最大,Cd可显著抑制幼苗根的生长.研究结果说明,pH 3.0—5.0酸性水不影响紫穗槐种子萌发,20μmol.L-1Cd显著抑制种子萌发;紫穗槐幼苗能耐pH 3.5—5.0酸性和10μmol.L-1Cd胁迫,为紫穗槐修复酸性矸石山提供了理论依据.