微塑料和镉及其复合对水稻种子萌发的影响

为探究重金属、微塑料和二者的复合效应对农作物种子生长特性的影响,选取水稻种子为实验对象,探究微塑料聚苯乙烯(mPS)和聚对苯二甲酸类塑料(mPET,100、300、500、1000 mg·L^-1和1500 mg·L^-1)与重金属镉(Cd,2、5、10 mg·L^-1和50 mg·L^-1)单一及复合对种子萌发及生长的影响。结果表明:单一实验中,镉胁迫对水稻种子萌发特性的影响基本表现为“低促高抑”的规律,随着镉浓度的升高,发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数以及根长和芽长等各项指标均呈现下降的趋势;单一微塑料暴露下,总体表现为低浓度(100 mg·L^-1)促进发芽,中浓度(500 mg·L^-1)抑制发芽,高浓度(>1000 mg·L^-1)无影响,即发芽率与对照组持平;两种微塑料对水稻种子的活力指数、根长和芽长均有所促进。微塑料(100 mg·L^-1和500 mg·L^-1)和镉(2 mg·L^-1和10 mg·L^-1)复合污染实验中,与对照组相比,低浓度MPs(100 mg·L^-1)-Cd(2 mg·L^-1)复合产生的协同作用促进了水稻种子发芽,其余复合污染对种子的发芽均表现为拮抗作用;对于低浓度的微塑料(100 mg·L^-1),其与镉复合会对水稻种子芽和根的生长起协同作用,只有mPS(100 mg·L^-1)与高浓度的镉(10 mg·L^-1)复合才会对根的生长起到拮抗作用;高浓度的微塑料与高浓度的镉复合后没有对水稻种子根和芽产生影响。研究表明,相比于单一污染,微塑料-镉复合效应对水稻种子生长特性、根长和芽长的影响总体表现为拮抗作用,一定程度上降低了单一污染物的毒害作用。     

微塑料与铅复合污染对水稻幼苗根系生长和氧化应激的影响

为探讨聚苯乙烯微塑料（PS-MPs）、铅（Pb）及其复合污染对水稻幼苗根系生长和氧化应激的影响,研究了水稻幼苗分别暴露于10~40 mg·L^-1 PS-MPs、20 μmol·L^-1 Pb及其复合溶液后根长、根系生物量、氧化损伤、抗氧化酶活性和Pb含量的变化。结果表明,与空白对照比较,PS-MPs处理降低了水稻幼苗的鲜质量、干质量和根长,显著诱导了丙二醛（MDA）和超氧自由基（O₂^-·）的产生以及根尖细胞坏死,还不同程度提高了根部超氧化物歧化酶（SOD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性。与Pb单一处理比较,10~20 mg·L^-1 PS-MPs+Pb减少了根部对Pb的吸收累积,增加了根长和鲜质量,降低了MDA和O₂^-·产物,减轻了根尖细胞的氧化损伤,而40 mg·L^-1 PS-MPs+Pb则增加了Pb含量,降低了根长和鲜质量,促进了MDA和O₂^-·的积累,并加剧了根尖细胞的坏死。另外,高浓度PS-MPs+Pb还降低了SOD和过氧化氢酶（CAT）活性,同时提高了愈创木酚过氧化物酶（POD）活性。研究表明,PSMPs诱导了水稻幼苗根系的氧化损伤并抑制其生长;低浓度PS-MPs能够缓解Pb对水稻幼苗根系的氧化胁迫,而高浓度PS-MPs则可能与Pb产生了协同作用,加剧了Pb对水稻根系的氧化损伤。     

碳纳米管对水稻种子萌发和根系生长的影响

将辽粳294水稻种子和不同浓度的碳纳米管共培养,对水稻种子萌发和幼苗生长情况进行观察,研究碳纳米管对水稻种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,适当浓度的碳纳米管(50~100μg/mL)促进了水稻种子发芽、根系生长和根系活力。当碳纳米管浓度增加到150μg/mL时,根系活力较100μg/mL时降低,但仍略高于对照。说明较低浓度的碳纳米管可以促进水稻种子发芽、根系生长和根系活力,而高浓度的碳纳米管则可能产生毒害作用。     

不同粒径聚氯乙烯微塑料对玉米种子发芽和幼苗生长的影响

为了研究微塑料对大田作物的生态毒理效应,选取了3种不同粒径（75、2和0.1μm）聚氯乙烯（PVC）微塑料4个浓度梯度（540、1 620、2 700和5 400 mg/kg）,探讨其对玉米（Zea mays L.）种子发芽和幼苗生长的影响。结果表明,3种粒径微塑料对玉米种子的发芽率均存在一定的抑制作用,其中2μm粒径对发芽率的抑制作用最大,发芽率33%～78%,且随着浓度的升高,发芽率呈现“先降后升”的趋势;3种粒径PVC对株高、根长的影响整体均表现出抑制作用,抑制率分别为20.5%～73.6%（株高）、1.5%～39.7%（根长）,与发芽率结果一致;2μm粒径PVC对株高和根长的影响最大,且与浓度呈正相关关系,叶绿素结果与此一致。综上,PVC的植物毒性与粒径和浓度密切相关,在中粒径、中高浓度时,其对玉米幼苗生长的毒害作用最大。     

不同pH值条件下酸铝对水稻种子萌发和根系生长的影响

[目的]为调控土壤pH值减缓酸铝对水稻生长发育及产量的影响提供依据。[方法]在不同pH值条件下用不同浓度的酸铝溶液进行浸种和水稻幼苗胁迫,研究酸铝毒害对水稻种子萌发及根系生长的影响。[结果]不同浓度的酸铝溶液对水稻种子萌发的影响很小。低pH值条件下,高浓度的酸铝溶液的毒害作用增强,对水稻幼苗的伤害明显加重,植株的根系生物量显著下降;较高pH值条件下,由于活性铝仍处在较低水平,酸铝溶液的毒害作用明显减弱,对水稻幼苗伤害较小。在相同pH值条件下,高浓度的酸铝胁迫对水稻幼苗根系生长的抑制作用较强。[结论]随着pH值的降低,酸铝溶液对水稻幼苗根系生长的抑制作用显著增强。     

不同试剂对水稻种子萌发和幼苗生长的影响

[目的]研究不同试剂处理对水稻种子萌发力和幼苗生长的影响。[方法]以水稻种子为研究材料,以清水浸泡作为对照,经Na Cl、Cu SO4、Ca Cl2、KNO3、Na2B4O7不同浓度试剂浸泡处理水稻种子后,在培养皿中进行发芽试验,测定和计算其发芽势、发芽率、发芽指数、种子活力指数、地上鲜重、根重、根长、苗高。[结果]除Cu SO4外,其他试剂对水稻种子的发芽力均有促进作用,其中以1.5%Ca Cl2作用最为显著;各处理均抑制了地上部叶片鲜重及根重的增加,但促进了根长的生长及苗高。[结论]不同试剂浸种处理对水稻发芽力影响不同,并且会抑制地上部生长,但促进根系生长。     

微塑料对小麦种子发芽及幼苗生长的影响

为探究微塑料对农作物种子发芽及幼苗生长的影响,选取农业生态系统中普遍存在的3种微塑料[乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)]和小麦种子为实验对象进行种子发芽实验。结果表明:在试验微塑料浓度内,三种微塑料均在低中浓度(500 mg·L~(-1))对小麦种子发芽率有抑制作用,抑制率范围为2.86%～20%,而相较于对照组,在高浓度(1000 mg·L~(-1))时对种子发芽率具有一定的促进。微塑料对小麦种子活力指数抑制作用由强到弱依次为LLDPEEVAPMMA,EVA和LLDPE在低浓度时对种子平均发芽时间促进高于高浓度,且PMMA对小麦种子生长特征无显著影响。微塑料对小麦苗长、根长和干质量均没有显著影响,仅有LLDPE在10 mg·L~(-1)时明显抑制小麦芽长。     

微塑料对小鼠生长和小肠结构的影响

为了探究微塑料对生物体的生长特性及肠道结构的影响,选取微塑料聚乙烯(PE)和聚苯乙烯(PS)作为原料,分别按0.3%(3 g kg-1鼠粮)、3%(30 g kg-1鼠粮)两种浓度混合添加于昆白小鼠日粮。饲喂期间记录小鼠的体重、饮食行为,27 d后进行剖检并采集小肠(十二指肠、空肠、回肠)制成石蜡切片观察显微结构。结果表明:对照组与微塑料添加组小鼠饮食与精神状态均正常,对照组小鼠体重在整个饲喂周期内逐渐增加,微塑料添加组在饲喂的前期体重增加,但在后续大部分小鼠体重增长停滞,甚至下降。不论是PE或PS微塑料添加组,整个小鼠体重增长均显著慢于对照组(P<0.01),并呈现浓度依赖性,但两种微塑料相比没有显著差异。肠道显微结构表明,微塑料添加组小鼠出现小肠绒毛肿胀、结构破坏、杯状细胞减少、黏膜下层增生等现象。小鼠摄入微塑料导致小肠显微结构破坏,生长减慢。     

NaCl胁迫对不同基因型水稻种子萌发和幼苗生长的影响

为探究不同基因型水稻品种的耐盐性,以常规稻海稻86、弱感光型三系杂交稻博Ⅱ优15、感温型三系杂交稻广8优2168、感温型两系杂交稻深两优58香油占为试验材料,研究了不同NaCl浓度(0、50、100和200 mmol/L)对水稻种子萌发和幼苗生长的影响.结果表明,盐胁迫抑制了种子的萌发,降低了种子的发芽势和发芽率,缩短了根长,减少了根数;在较低盐浓度(50或100 mmol/L)下,部分品种的幼苗鲜干重高于对照,高盐浓度(200 mmol/L)显著降低幼苗的鲜干重;此外,以相对盐害率作为水稻发芽耐盐性的评价指标,海稻86的耐盐性达到"极强",博II优15和深两优58香油占的耐盐性达到"强",而广8优2168的耐盐性在4个品种中最弱,属于中等.     

聚苯乙烯微球对菜心种子及幼苗的毒性效应

为查明微塑料对蔬菜等农作物种子发芽的生态毒性效应,研究了不同粒径(0.07、1μm和20μm)、不同浓度(125、250、500、750、1 000、1 500 mg·L~(-1)和2 000 mg·L~(-1))的聚苯乙烯微球(PS-MPs)对菜心种子发芽和幼苗生长的影响。结果表明,不同粒径PS-MPs均对菜心种子发芽产生一定毒害作用。其中,0.07μm PS-MPs的毒性敏感性最强,20μm PS-MPs产生的毒性效应最大。菜心幼苗通过调节体内可溶性蛋白和可溶性糖含量来提高对PS-MPs的抗胁迫能力。此外,PS-MPs对菜心幼苗超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活力整体呈现抑制作用,特别是在高浓度处理时均显著降低其活力(P0.05)。研究表明聚苯乙烯微球对菜心种子发芽和幼苗生长存在显著的毒性作用和粒径效应,其毒性作用机理涉及菜心对体内可溶性糖和蛋白质含量调节以及自身的氧化应激系统。     

耐盐菌对盐胁迫下水稻种子萌发及幼苗生长的影响

土壤盐渍化严重影响植物生长发育,为探讨微生物对盐胁迫下植物种子萌发及幼苗生长的调控作用,以宁粳28号水稻种子为材料,采用培养皿滤纸萌发的方法研究不同耐盐菌株组合对150 mmol·L^-1 NaCl胁迫下与水稻种子萌发及幼苗生长相关的生理代谢的影响。结果表明:不同菌株组合对盐胁迫下水稻种子萌发及幼苗生长均有一定的促进作用。与盐胁迫下不加菌的对照处理相比,枯草芽孢杆菌+苏云金芽孢杆菌+阿氏芽孢杆菌(ABD)和枯草芽孢杆菌+苏云金芽孢杆菌+多黏类芽孢杆菌+阿氏芽孢杆菌(ABCD)菌株组合可使发芽率提高约20%,ABCD组合使水稻芽长和根长分别提高4.75倍和0.72倍,种子活力指数提高3.19倍,幼苗耐盐指数提高3.20倍,叶绿素含量与根系活力均显著增加(P<0.05),相对盐害率显著下降(P<0.05)。菌株组合不同程度地降低了盐胁迫下水稻幼苗丙二醛(MDA)含量,提高了过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)及超氧化物歧化酶(SOD)活性,可缓解盐分对水稻造成的毒害,但各处理之间存在一定的差异,其中多菌株复配能较好地提高幼苗SOD活性。研究表明,耐盐微生物能够增强水稻耐盐性,促进水稻种子萌发及幼苗生长,多菌株复配效果优于单菌株。     

水杨酸浸种对NaCl胁迫下棉花种子萌发和幼苗根系生长的影响

为探讨水杨酸(SA)浸种对NaCl胁迫下棉花生长的影响,以中棉所41号、中棉所49号、新陆中36号和新陆中21号为材料,通过沙床萌发试验,研究了SA对NaCl胁迫下棉花种子萌发和幼苗根系生长的影响。结果表明:1)2.3mg/mL NaCl使棉花种子的相对盐害率达50.54%~83.02%,4个品种因耐盐性的不同其相对发芽势、相对发芽率和相对发芽指数下降的幅度也不相同;2)0.2mmol/L SA对棉花种子的盐害缓解效应达到显著水平;3)通过对各指标灰色关联度分析,发现发芽势、发芽率和发芽指数能作为评价SA对NaCl缓解作用的萌发指标,植株干重和根系活力能作为幼苗阶段评价SA对NaCl缓解作用的指标。总之,适宜浓度的SA可以显著提高棉花种子萌发,缓解NaCl胁迫对植株的伤害,同时可提高棉花幼苗的根系活力。     

盐胁迫对杂草稻和水稻种子萌发特性的影响

为了研究盐胁迫下杂草稻和栽培稻种子萌发特性的差异,分别选择了泰州、丹东和肇庆地区的3 个杂 草稻生物型及1 个杂交水稻和1 个常规水稻品种,采用室内培养,进行了盐胁迫对杂草稻和栽培稻种子萌发特性的 影响研究。结果表明,随着盐浓度增加,杂草稻和栽培稻种子的发芽率、发芽势、芽长、主胚根长和鲜重均显著降低; 可溶性糖含量随着盐浓度增加而降低,表现为特优航1 号跃泰州杂草稻跃丹东杂草稻跃肇庆杂草稻跃华航31 号;丙二 醛含量随着盐浓度增加而升高,表现为华航31 号跃肇庆杂草稻跃丹东杂草稻跃泰州杂草稻跃特优航1 号;脯氨酸含量 随着盐浓度增加而降低,表现为特优航1 号跃泰州杂草稻跃丹东杂草稻跃肇庆杂草稻跃华航31 号。     

纳米氧化铜对砷胁迫下水稻种子发芽及幼苗生长的影响

为了研究纳米氧化铜（nCuO）对砷（As）胁迫下水稻种子发芽以及幼苗生长的影响,在培养皿中进行12 d的种子发芽试验。结果表明：2 mg·L^-1砷处理下,添加低浓度纳米氧化铜（0.5和1 mg·L^-1）可以缓解水稻幼苗的砷毒害,添加高浓度的纳米氧化铜（10、20和50 mg·L^-1）会抑制水稻种子的发芽率和根长,降低干重。与单独砷处理相比,添加纳米氧化铜可以提高水稻叶片SOD活性(0.5、1和20 mg·L^-1)及CAT活性（1、10、20和50 mg·L^-1）。水稻地上部和根部砷含量随着纳米氧化铜的加入而降低。由此可见,不同浓度的纳米氧化铜对砷胁迫下种子发芽和幼苗生长的影响不同。     

钠盐对辣椒种子萌发和幼苗生长的影响

研究了不同浓度的NaNO3、Na2SO4、NaCl对辣椒种子萌发及幼苗生长的影响.结果表明:3种盐浓度高于100mmol/L时,随着浓度的增加,种子的发芽率、胚根长、发芽指数、活力指数均下降;幼苗的株高、叶面积明显受到抑制,胁迫程度为NaCl>NaNO3>NaSO4;同时,辣椒幼苗叶片中MDA含量、细胞膜透性、可溶性糖含量均有不同程度的升高.     

菌糠多糖对铜离子胁迫下水稻种子萌发的影响

为探究茶树菇菌糠多糖浸种对铜离子胁迫下水稻生长发育的影响,通过水培试验法研究不同浓度(1、10、100、1000、2000mg·L~(-1))茶树菇菌糠多糖对铜离子胁迫下水稻种子萌发及相关生理代谢指标的影响。结果表明:随着培养液中铜离子浓度的升高,水稻种子受到的毒害作用增强,发芽势和发芽率受到抑制,水稻幼芽根长变短,细胞质膜受损,相对电导率和丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量上升,过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)等抗氧化酶活性下降。添加不同浓度的茶树菇菌糠多糖可以在一定程度上缓解水稻种子受铜离子的毒害作用,提高水稻种子的发芽势和发芽率,这一效应在水稻幼芽根部体现得尤为明显。同时,多糖添加可以修复细胞质膜的损伤,降低可溶性糖、可溶性蛋白和MDA的含量,提高抗氧化酶活性。研究表明,茶树菇菌糠多糖可以有效缓解铜离子胁迫下水稻种子萌发的不利影响,综合考虑,当茶树菇菌糠多糖浓度为1000 mg·L~(-1)时,效果最佳。     

NaCl胁迫对黄瓜种子萌发及幼苗生长的影响

NaCl胁迫对黄瓜种子萌发及幼苗生长影响的试验结果表明:NaCl溶液浓度低于50 mmol/L时,对黄瓜种子的发芽率影响较小,而NaCl溶液浓度高于75 mmol/L时,对黄瓜种子的发芽有不同程度的抑制作用;黄瓜种子α-淀粉酶活性、幼苗地上部和根部鲜重以及根冠比(R/T)随着NaCl溶液浓度的增高,均表现为下降。幼苗叶片的过氧化物酶(POD)活性呈现先升后降趋势;丙二醛(MDA)含量在低浓度下缓慢上升,而在高浓度下急剧上升;NaCl溶液浓度低于50 mmol/L时,幼苗根系活力急剧下降,而高于此浓度时缓慢下降。     

镉胁迫对重齿毛当归种子萌发与幼苗生长的影响

用浓度为0、25、50、75、100、200 mg/L的镉离子溶液处理重齿毛当归种子,研究镉胁迫对重齿毛当归种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,镉离子浓度与发芽率、根长、耐性指数极显著负相关,与发芽势、苗高长显著负相关,发芽指数不相关;0~25 mg/L 镉离子溶液处理对重齿毛当归种子萌发有促进作用,镉离子浓度为50、75、100 mg/L时有抑制作用,镉离子浓度为200 mg/L时种子无法萌发;随着镉离子浓度升高,根长和苗高变短,100 mg/L时褐化死亡;镉离子对根长的抑制作用强于对苗高的抑制作用。