氰对小麦种子萌发和幼苗生长生态毒理效应的研究

通过水培试验,比较研究了水培液中不同氰浓度对小麦种子萌发及幼苗生长的生态毒理效应.结果表明,低浓度氰(5.0mg·L-1)对种子萌发过程中萌发率、α-淀粉酶及幼苗和根生长等指标有促进作用;高剂量氰(5.0 mg·L-1)时,对各指标具有胁迫效应.通过进行氰浓度和小麦种子发芽各项指标抑制率之间的相关和回归分析,表明两者呈现出极其显著正相关关系.氰对种子根生长的抑制作用远远大于芽生长抑制作用,小麦根伸长抑制率可作为化学物质生态风险评价的一项生物标志物.     

Se对小麦种子发芽与根伸长抑制的生态毒理效应

采用水培试验研究了Se对小麦发芽时的胁迫效应,并结合土培试验,研究比较了3种土壤(石灰土、红壤、黄棕壤)Se污染对小麦种子发芽率和根伸长的生态毒理效应。结果表明,Se在适量范围内(<0.5mg·L-1)对种子萌发过程中各生理指标有促进作用,高剂量(>5mg·L-1)时,对种子活力、α-淀粉酶及幼苗和根生长具有胁迫效应。对Se浓度与种子发芽各项指标抑制率相关分析,呈显著正相关。按EC25比较,根长抑制率>根干重抑制率>茎叶长抑制率>α-淀粉酶抑制率>发芽抑制率,Se污染对根生长抑制最为敏感。不同土壤对种子发芽率和根伸长的抑制率研究表明,Se对种子根伸长的抑制率远远大于发芽抑制率。Se对根伸长的抑制率随着土壤Se含量的增高而增大,两者呈极显著的正相关,根伸长抑制率可作为土壤污染的生物指示物。采用EC10计算得Se土壤临界值:石灰土为38.7mg·kg-1,黄棕壤为138mg·kg-1,红壤为182mg·kg-1。     

重金属对杉木种子发芽与根伸长抑制的生态效应

以南方主要造林树种杉木为研究对象,采用溶液培养方法,研究了不同质量分数的铜、锌、镉对种子发芽与根伸长的污染效应。结果表明,不同质量分数的铜、锌、镉对杉木种子发芽与根伸长均存在抑制效应,这不仅降低了种子的发芽率,而且将种子发芽的高峰期推迟1、2d。重金属质量分数与种子发芽抑制率、根伸长抑制率之间普遍存在显著的回归关系,其中根伸长抑制率明显大于种子发芽抑制率。     

镉胁迫对三叶鬼针草和荆芥种子萌发的影响

以三叶鬼钎草和荆芥种子为材料,采用水培方法,研究镉对2种植物种子萌芽的毒害效应,结果表明,2种植物种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、胚芽长度和胚根长度均随镉质量浓度的增加而降低.本试验条件下,低质量浓度(5 mg·L-1)的镉对荆芥种子的萌发有促进作用;高质量浓度镉对2种植物种子的萌发均有较强的抑制作用.由回归分析发现,2种植物的发芽抑制率和根伸长抑制率与镉浓度的相关性均达到显著性水平(P＜0.05),有明显的剂量-效应关系.镉对2种植物种子的根伸长抑制率明显大于发芽抑制率.     

3种铜制剂对作物种子的生态毒性效应

采用生物培养试验,测定了棕壤条件下,美国铜基杀菌剂 Koeide2000(KCD)、波尔多液营养保护剂(BNPP)和硫酸铜(CS)3种铜制剂对作物(小麦、番茄、油菜)种子发芽、根茎伸长和发芽种子质量抑制的生态毒性效应.结果表明,铜制剂对3种作物种子根的伸长抑制率均明显大于对种子发芽、茎伸长和发芽种子质量的抑制率.统计分析表明,铜制剂施用浓度与植物发芽指数的相关系数最高,其次是根伸长抑制率.可以植物发芽指数、根伸长为指标研究铜制剂污染毒性与植物响应的剂量及效应关系.不同植物对铜制剂污染物的毒性响应具有明显差异,3种植物对铜制剂的敏感顺序为油菜>番茄>小麦,油菜可用作铜制剂污染土壤毒理诊断的指示植物.此外,由于铜制剂自身性质的不同,作物对其毒性响应不同,尤以对CS最敏感,BNPP和KCD次之.因此,在评价粉剂型铜制剂对环境的影响时,应充分考虑其自身的特点.     

Cd（2＋）对海滨木槿种子萌发及根伸长抑制效应的研究

[目的]探讨Cd2＋对海滨木槿种子萌发及根伸长的抑制效应。[方法]以海滨木槿种子为材料,研究了不同Cd2＋浓度下海滨木槿种子发芽率、发芽势及根伸长量和生物量的变化。[结果]低浓度的Cd2＋能够促进海滨木槿种子萌发,但对Cd2＋浓度的增加不敏感,只有较高浓度的Cd2＋才可抑制种子的萌发;Cd2＋对海滨木槿种子发芽的抑制效应远小于对根伸长和生物量的抑制效应;随着Cd2＋浓度的升高,海滨木槿根的伸长量及生物量明显降低,且Cd2＋对海滨木槿根伸长的抑制率与其浓度呈极好的正相关。[结论]该研究为海滨重金属污染土壤的植物修复提供理论依据。     

硫对水稻种子萌发过程中铜毒害的缓解效应

采用种子萌发试验,研究了CuCl2胁迫下外源无机硫对水稻(Oryza sativa L.)种子萌发过程中铜毒害的缓解效应.结果表明,水稻种子萌发过程中幼根和幼芽的伸长生长、叶绿体色素含量及发芽率均随介质中铜离子浓度增加而降低.10 μmol·L-1 Cu2 处理显著抑制萌发种子的α-淀粉酶及过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的活性,显著提高MDA含量.在铜胁迫下,加入10 mmol·L-1 SO42-可以显著提高水稻种子的发芽率,促进幼根和幼芽的伸长生长,增加幼芽中叶绿素和类胡萝卜素含量,提高α-淀粉酶及CAT、POD的活性,显著降低MDA含量.     

硫对水稻种子萌发过程中铜毒害的缓解效应

采用种子萌发试验,研究了CuCl2胁迫下外源无机硫对水稻(Oryza sativa L.)种子萌发过程中铜毒害的缓解效应.结果表明,水稻种子萌发过程中幼根和幼芽的伸长生长、叶绿体色素含量及发芽率均随介质中铜离子浓度增加而降低.10 μmol&#183;L-1 Cu2+处理显著抑制萌发种子的α-淀粉酶及过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的活性,显著提高MDA含量.在铜胁迫下,加入10 mmol&#183;L-1 SO42-可以显著提高水稻种子的发芽率,促进幼根和幼芽的伸长生长,增加幼芽中叶绿素和类胡萝卜素含量,提高α-淀粉酶及CAT、POD的活性,显著降低MDA含量.     

重金属胁迫下桉树种子发芽与根伸长的响应与生态毒性效应研究

以南方重要造林树种邓恩桉、本沁桉、巨桉、直杆蓝桉为研究对象,采用溶液培养方法,在20天内研究了不同质量分数的铜、锌、镉对这4种桉树种子发芽与根伸长的污染效应.结果表明,不同质量分数的铜、锌、镉对邓恩桉、本沁桉、巨桉与直杆蓝桉的种子发芽与根伸长均存在抑制效应,其中对种子的发芽具有明显的抑制性,但对种子发芽过程(发芽高峰期)影响较小.4种桉树对3种重金属的响应中均表现出对铜具较高敏感性.另外,重金属质量分数与种子发芽抑制率之间普遍存在着显著的回归关系,且对根伸长的抑制效应明显大于对种子发芽的影响,高质量分数重金属对根伸长的抑制率均达80%以上,甚至达到100%.     

铁盐絮凝剂与金属镉对小麦种子发芽与根伸长的毒性效应

采用种子发芽和根伸长抑制的陆生生态毒理方法,对铁盐絮凝剂(PFC、PFS、FC)和镉以及其联合生态效应进行了研究.结果表明,小麦种子的发芽抑制率和聚合氯化铁、聚合硫酸铁、三氯化铁和镉的浓度呈正相关关系,半数抑制浓度分别为7 892.99、4 676.15、1 959.85 mg·L-1和1 183.26 mg·L-1.小麦根伸长抑制率和聚合氯化铁、聚合硫酸铁、三氯化铁和镉的浓度呈显著正相关关系,半数抑制浓度分别为1 552.64、1 234.88、1 336.32 mg·L-1和115.69 mg·L-1;在相同条件下,小麦根长的抑制率要远大于其对小麦的发芽抑制率,因此小麦根伸长可以作为评价铁盐絮凝剂和镉的生态毒性效应的一个较敏感的指标;采用等毒性溶液法研究了铁盐絮凝剂和镉的联合毒性效应,其结果均表现为拮抗效应.     

重金属污染对菜心芽长与根仲长的生态毒性效应

以菜心种子和3种不同土壤介质（灰黄泥土、灰泥土、黄壤）为材料,研究重金属Cu、Zn、Pb和Ni单一污染和复合污染对菜心种子发芽率、芽长与根伸长的生态毒性效应。结果表明,同一浓度下,菜心种子发芽率、芽长和根伸长对重金属的生态毒性敏感程度依次为：根伸长〉芽长〉发芽率;重金属对菜心根伸长的生态毒性大小顺序为：Ni〉Cu〉Zn〉Pb;土壤中有机质和养分含量对菜心根伸长的抑制率呈显著负相关,土壤pH对菜心根伸长的抑制率相关性不显著。Cu、Zn、Pb、Ni复合污染对菜心根伸长的抑制效应表现为协同作用,其结果是复合污染的整体生态毒性效应增强。     

菲、萘对小麦种子的生态毒性效应

采用生物培养试验,测定了不同质量浓度的菲、萘对小麦种子萌发的生态毒性效应,分析了小麦种子的发芽情况、根茎伸长和叶绿素含量的变化。结果表明,菲、萘单一及复合处理对小麦种子发芽势、发芽率均有一定的抑制作用,高质量浓度时抑制作用明显。统计分析表明,菲单一及复合处理质量浓度与小麦发芽势的相关系数较高,r分别为0.95和0.98。菲、萘单一及复合处理对小麦幼苗根、茎伸长也具有一定的抑制作用,特别是高质量浓度处理,如菲、萘质量浓度为0.2g/L时,根伸长分别减少了89%和86%,高质量浓度复合处理(菲0.05g/L+萘0.2g/L)减少了87%。对根伸长的抑制作用为复合处理>萘处理>菲处理,对茎伸长的抑制作用复合处理>菲处理>萘处理;对叶绿素含量的影响为复合处理的抑制效应强于单一处理,但对幼苗叶绿素a和b的影响基本一致。     

锌对汞胁迫下小麦种子萌发的影响

通过溶液培养研究了不同浓度锌(Zn)对汞(Hg)胁迫下小麦种子萌发率、芽长、根长以及萌发过程中α淀粉酶、蛋白酶、过氧化氢酶活性的影响。结果表明,单独Hg(15mg·L-1)胁迫下,小麦种子萌发率降低,根长与芽长受到抑制,α淀粉酶与过氧化氢酶活性降低,蛋白酶活性升高。加入10~100mg·L-1Zn后,种子萌发率未表现出明显变化,根长、芽长及α淀粉酶受抑制情况缓解,缓解程度随Zn浓度升高而下降,表明Zn可在一定程度上缓解Hg对小麦种子的毒害,但须在一定浓度范围内;10mg·L-1Zn减弱了Hg单独胁迫对小麦种子蛋白酶活性的促进作用,使其恢复至接近对照水平,20~100mg·L-1Zn则表现出对蛋白酶的抑制作用,使其活性低于对照水平,并且随Zn浓度升高呈下降趋势。Zn的加入对Hg单独胁迫下活性降低的过氧化氢酶未表现出缓解抑制的作用,反而进一步抑制了酶的活性,并且随着Zn浓度升高,抑制作用逐渐加强。因此,Zn的加入可在总体上缓解Hg胁迫对小麦种子萌发的影响,最适Zn浓度为10mg·L-1,但这种缓解作用只表现在部分方面。     

土壤抗生素污染对3种蔬菜种子萌发及根系生长的影响

采用土壤培养试验研究了不同剂量的土霉素、恩诺沙星、磺胺二甲嘧啶和泰乐菌素等4种抗生素对小白菜、萝卜和西红柿等3种蔬菜种子萌发、芽长及根系生长的影响。结果表明,蔬菜种子发芽率、芽长、根长受抗生素的影响与抗生素种类、污染浓度及蔬菜品种等有关,根系伸展是蔬菜萌发期受抗生素毒性影响的敏感指标。抗生素对蔬菜生长各要素的影响程度:根伸展>芽生长>种子发芽率;不同蔬菜对抗生素污染的敏感性:小白菜>萝卜>西红柿;4种抗生素对蔬菜的相对毒性:土霉素>磺胺二甲嘧啶>恩诺沙星>泰乐菌素。粉壤质土壤上生长的蔬菜比粘壤质土壤上生长的蔬菜更易受抗生素影响。研究发现,土壤中两种抗生素共存时其对蔬菜种子萌发、芽长、根伸展的影响明显大于单一抗生素污染。     

二硝基重氮酚（DDNP）废水中的硝基酚类化合物污染土壤对2种蔬菜种子萌发与生长的影响

以上海青、小白菜2种蔬菜种子为材料,研究受二硝基重氮酚 (DDNP)废水污染（以硝基酚类化合物计）的土壤对种子萌发、根或芽伸长及光合与呼吸作用强度的影响。结果表明,土壤硝基酚类化合物含量在0~12 mg/kg时,对上海青、小白菜的发芽率有不显著(P>0.05)的促进作用,超过24 mg/kg时,上海青发芽率受明显抑制,达到36 mg/kg时,受污染土壤明显抑制小白菜发芽率;2种蔬菜根和芽伸长抑制率与污染土壤中硝基酚类化合物含量呈显著线性相关（P<0.01）,上海青根和芽伸长的IC₅₀分别为60.39、99.34 mg/kg,小白菜根及芽伸长的IC₅₀分别为65.48、109.89 mg/kg,对于硝基酚类化合物污染,上海青较小白菜更敏感,对同一种作物,根较芽更敏感;随着土壤中硝基酚类化合物含量的增大,2种蔬菜光合作用所利用的CO₂量及呼吸作用所产生的CO₂量均呈下降趋势,DDNP废水污染土壤会影响植物光合及呼吸作用,引起机体受损。     

重金属Cu2+对紫荆种子萌发和幼苗生理的影响

为研究重金属Cu2+对紫荆幼苗生长影响的生理机制,试验利用CuSO4溶液的浓度梯度对紫荆种子进行了胁迫处理,分别测定紫荆种子的发芽率、发芽指数、活力指数等发芽指标和幼苗叶片的丙二醛、可溶性糖、脯氨酸含量及过氧化物酶活性、细胞膜透性等生理指标.结果表明,紫荆种子抗重金属Cu2+胁迫的能力比较强,在致死状态下,CuSO4溶液的浓度为183.40 mg/L;在半致死状态下,CuSO4溶液的浓度为104.22 mg/L.随着CuSO4溶液浓度的增加,紫荆种子的发芽率、发芽指数、活力指数逐步下降,幼苗叶片的细胞膜透性和丙二醛、可溶性糖、脯氨酸含量均有不同程度地增加,而幼苗叶片的过氧化物酶活性则呈现出先增加后递减的变化趋势.     

羧甲基壳聚糖促进次适温下小白菜种子的萌发

为了研究不同浓度羧甲基壳聚糖在次适温下对小白菜种子萌发的作用。采用0、0.05%、0.10%、0.20%和0.40%5个浓度羧甲基壳聚糖浸种处理小白菜种子,在次室温下(15±1)℃进行萌发试验,研究不同浓度羧甲基壳聚糖浸种对小白菜种子发芽特性的影响。羧甲基壳聚糖浸种处理可提高次室温下小白菜种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、芽长和根长。以0.10%羧甲基壳聚糖浸种处理的效果最好,与对照相比,种子发芽势和发芽率分别提高30.43%和18.42%,发芽指数、幼苗鲜重和活力指数分别提高47.58%、30%和91.86%,芽长和根长分别提高30.41%和15.04%,均达到显著或极显著水平。促进次适温下小白菜种子萌发的最佳羧甲基壳聚糖浸种浓度为0.10%。该研究为羧甲基壳聚糖在蔬菜生产上的应用提供了科学依据。     

土壤芘污染对小白菜生态毒性效应及矿质元素吸收的影响

通过盆栽试验,研究了有机污染物芘对小白菜（油菜）种子发芽、根伸长,以及对吸收大量元素P、K,中量元素Ca、Mg及微量元素Fe、Mn、Cu、Zn的影响。结果表明：在土壤芘污染条件下,随着芘浓度的升高,小白菜种子萌发受到明显抑制,根伸长抑制率显著升高;小白菜根部P、K、Ca、Cu、Zn含量显著增加;小白菜地上部分P、Ca、Cu含量无明显变化,K,Fe、Zn含量随着土壤中芘浓度的增加而呈现出先增加后减少的趋势。这说明,小白菜受到芘污染后,对小白菜种子产生了一定的毒害作用,同时对矿质元素的吸收及分配也产生了影响。