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。     

多尺度纳米SiO2对水稻的生态毒理效应及临界指标研究

通过纸床培养,研究了在不同尺度(20.3、49.8和80.0nm)不同浓度Si02对水稻种子发芽及幼苗生长的影响.结果表明,水稻的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、根长、芽长抑制率与多尺度纳米SiOz浓度呈显著正相关(P<0.01),通过线性回归方程得出20.3、49.8和80.0 nm Si02的IC25分别为8.82、5.09、3.62、0.58、1.85、4.96 g·L-1;10.25、8.45、4.66、2.34、2.69、5.11 g·L-1和13,89、7.72、4.71、2.97、3.01、4.83 g·L-1.对各指标影响的敏感性大小为:活力指数>根长>发芽指数>芽长>发芽势>发芽率.按最敏感指标的IC25可以判断多尺度纳米siO2对水稻的毒性大小为:20.3 nm>49.8 nm>80.0nm.临界指标分析结果表明,20.3、49.8和80.0 nm SiO2的临界值分别为:38.9、257.9和764.1 mg·L-1,表明纳米SiO2的直接毒性降低.     

铅铜离子胁迫对小麦种子萌发的生态毒理效应

通过种子萌发试验,研究了不同浓度的Pb2+和Cu2+对小麦种子萌发、幼苗生长以及对小麦α-淀粉酶活性的生态毒理效应.结果表明:Pb2+在低浓度下(＜0.5 mg·L-1)对小麦种子萌发、幼苗和根的生长有促进作用,但随着pb2+浓度的增大,此促进作用转变为抑制作用;Cu2+(＞5 mg·L-1)对小麦种子萌发过程中的各项指标皆为抑制作用;pb2+、Cu2+胁迫对小麦α-淀粉酶活性存在低浓度激活和高浓度抑制的效应,且浓度越高,抑制作用越强;Cu2+对小麦种子萌发各项指标的抑制率大于Pb2+,Pb2+、Cu2+对小麦根生长的毒害作用大于对地上部的影响.     

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.     

涕灭威复合污染体系对土壤微生物的生态毒理效应

选择了一种毒性很高的氨基甲酸酯类农药——涕灭威和一种常用的阴离子表面活性剂——十二烷基苯磺酸钠(SDBS)组成复合污染体系,以细菌、真菌、放线菌、脲酶、过氧化氢酶和呼吸强度为土壤微生物生态毒理测试指标,研究了其对土壤微生物的联合作用。实验结果表明,涕灭威-SDBS复合污染体系对土壤微生物的影响存在着显著的交互作用,复合体系较二者单独作用的显著效应时间明显缩短,其机制是SDBS加速了涕灭威的降解解毒作用。     

农药-重金属铅复合污染生态毒理效应研究进展

阐述了目前国内外农药与重金属的污染现状,探讨了农药与重金属复合污染对土壤微生物、植物、动物的生态毒理效应,最后对今后的研究方向进行了展望,包括加强研究农药-重金属复合污染对环境生物影响的机理,短期与长期研究并重。     

粪源抗生素金霉素和喹乙醇在养殖水体中的残留及对锦鲤的生态毒理效应研究

用含不同剂量金霉素和喹乙醇的猪粪饲喂锦鲤,分别测定摄食10、20和30 d时肌肉组织中抗生素含量、体表和消化道微生物数量,试验结束时对肝脏中超氧化物歧化酶(supemxide dismutase,SOD)活性和脂质过氧化物丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量进行了测定.结果表明,猪粪中金霉素和喹乙醇在养殖水体中溶出存在较大差异,从试验第1 d到结束养殖水体中喹乙醇浓度Ⅲ和Ⅳ组分别为0.05～0.32 mg·kg-1和0.12～0.70 mg·kg-1,锦鲤肌肉组织中喹乙醇浓度Ⅲ和Ⅳ组在试验的10、20和30 d分别为1.87、5.25、3.83 mg·kg-1和2.96、4.33、4.23 mg·kg-1.没有在水环境和锦鲤体内检测到金霉素.锦鲤体表和消化道微生物随着加样次数增加,数量也急剧上升.猪粪中的成分能显著降低SOD酶活性,增加MDA含量,而加入金霉素和喹乙醇也未能使锦鲤肝脏SOD活性和MDA含量恢复到机体正常水平.     

农药和重金属复合污染对蚯蚓的毒理效应

蚯蚓是土壤生态系统中最大的动物区系,对促进土壤生成、维持土壤理化结构及生态功能等均有重要作用.文章通过综述重金属和农药单一及复合污染对蚯蚓的生态毒理效应,分析了用于评估两者复合污染作用方式的模型.建议将污染物复合污染的生态毒理效应纳入化学品毒性风险评估框架,以期为环境标准的制定和环境风险评价提供依据.     

土壤生态毒理诊断方法的研究

介绍了在土壤生态毒理学研究中常用的生态诊断的各种方法,包括土壤生态毒理诊断植物法、土壤生态毒理诊断动物法、土壤生态毒理诊断微生物方法及污染土壤生态毒理分子诊断方法,并对土壤生态毒理学诊断方法研究的进展进行了展望。     

不同温度条件下铽对辣根过氧化物酶(HRP)生态毒理效应的影响

采用急性毒性的方法,研究了不同温度下重稀土铽(Tb)对辣根的生态毒理效应。结果表明,低浓度的Tb(Ⅲ)(<3mg·kg-1)略微刺激辣根过氧化物酶(HRP),酶活升高(P>0.05),高浓度时明显表现出抑制作用(P<0.05)。不同温度下,TbCl3对HRP的影响趋势大致相同,而相同浓度的Tb(Ⅲ)对HRP的影响幅度不尽一致,Tb(Ⅲ)=300mg·kg-1时,10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、40℃处理的酶活分别为各温度条件下对照(CK)酶活的55.7%、66.8%、78.0%、50.9%、48.8%、37.5%,说明高温下,酶活变化幅度较大。根据实验结果运用几率单位法进行数据处理,比较24h-EC50的大小顺序依次为40℃(50.1mg·kg-1)>10℃(190.1mg·kg-1)>30℃(193.4mg·kg-1)>25℃(337.2mg·kg-1)>15℃(638.6mg·kg-1)>20℃(1185.9mg·kg-1),表明与常温相比,高温处理下的Tb(Ⅲ)对HRP毒性大。     

Selenium distribution and nitrate metabolism in hydroponic lettuce(Lactuca sativa L.): Effects of selenium forms and light spectra

A deficiency in selenium(Se) in the human diet is a worldwide problem. The intake of Se-rich vegetables can be a safe way to combat Se deficiency for humans. However, most leafy vegetables can accumulate a high content of nitrates, which poses a potential threat to human health. Light is an important environmental factor that regulates the uptake and distribution of mineral elements and nitrogen metabolism in plants. However, the effects of Se forms and light conditions, especially light spectra, on the uptake and translocation of Se and on nitrate reduction are poorly understood. In this study, lettuce(Lactuca sativa L.) was treated with exogenous Se applied as selenate(10 mmol L~(-1)) and selenite(0.5 mmol L~(-1)) and grown under five different light spectra: fluorescent light(FL), monochromatic red LED light(R), monochromatic blue LED light(B), and mixed red and blue LED light with a red to blue light ratio at 4(R/B=4), 8(R/B=8), and 12(R/B=12), respectively. The effects of light spectra and Se forms on plant growth, photosynthetic performance, Se accumulation and nitrate reduction were investigated. The results showed that the light spectra and Se forms had significant interactions for plant growth, foliar Se accumulation and nitrate reduction. The Se concentration and nitrate content in the leaves were negatively correlated with the percentage of red light from the light sources. Compared to Se applied as selenite, exogenous Se applied as selenate was more effective in reducing nitrate via promoting nitrate reductase and glutamate synthase activities. The lowest nitrate content and highest plant biomass were observed under R/B=8 for both the selenate and selenite treatments. The significant effect of the light spectra on the root concentration factor and translocation factor of Se resulted in marked variations in the Se concentrations in the roots and leaves. Compared with FL, red and blue LED light led to significant decreases in the foliar Se concentration. The results from this study suggest that the light spectra can contribute to Se distribution and accumulation to produce vegetables with better food quality.     

外源亚精胺对盐胁迫下小麦幼苗生长的影响

[目的]为了解亚精胺是否能缓解盐胁迫对小麦幼苗生长的影响。[方法]采用滤纸培养法,研究了外源亚精胺（Spd）对NaCl胁迫下小麦幼苗生长和部分生理指标的影响。[结果]与对照相比,盐胁迫抑制了小麦幼苗的生长,增加了小麦中SOD、POD活性和MDA含量,降低了可溶性蛋白质含量。亚精胺处理明显促进了小麦幼苗的生长,提高了幼苗中SOD和POD活性,降低了MDA含量,提高了可溶性蛋白质含量。[结论]亚精胺能缓解盐胁迫对小麦幼苗的毒害作用,提高小麦幼苗的抗盐能力,但随处理时间的延长,亚精胺的缓解作用有所下降。     

外源四价硒条件下硫对小麦硒吸收的影响机制

【目的】研究硫肥对外源四价硒条件下土壤硒赋存形态和价态变化的影响,旨在揭示硫调控小麦硒吸收的作用机制。【方法】以郑麦9023为试验材料,通过苗期土培和水培进行,土培试验设3个硫水平,分别为0、150和300 mg·kg^-1,硫源为硫磺,2个硒水平,分别为0和5 mg·kg^-1,硒源为亚硒酸钠,生长至70 d收获并取土样;水培试验先将幼苗在1/5 Hogland-Arnon营养液中培养2周,然后开始进行处理,设3个硫水平,分别为0、1和2 mmol·L^-1,硫源为硫酸镁,硒水平为10 µmol·L^-1,2种硒源,分别为亚硒酸钠和硒酸钠,培养24 h后收获,土培和水培试验均为完全交互设计,重复4次,采用HG-AFS-8220型双道原子荧光光度计对小麦地上部和根以及土壤中硒含量进行测定,根据与植物硒吸收的相关性,将土壤总硒分成不同赋存形态和价态。【结果】施用适量硒和硫对小麦生长均有一定的促进作用;150 mg·kg^-1硫可以显著降低小麦地上部和根中硒含量和硒累积量,降幅分别可达61.7 %、34.4%和55.7%、24.7%,但是这种降低不会随施硫量的增加而显著变化;施硫可以显著降低土壤pH值,最高可降低0.50个单位,并增加了土壤有机质含量,最高可增加0.78 g·kg^-1。施硫可以显著降低土壤中水溶态硒含量,并显著增加铁锰氧化物结合态硒含量,也增加了有机结合态和残渣态硒含量,而对交换态硒含量无显著影响,表明施硫促使了硒在土壤中的钝化。施硫可以显著降低水溶态中各种价态硒含量,其降幅基本一致,施硫可以增加交换态中四价硒含量而显著减少六价硒含量,表明施硫抑制了硒在土壤中向高效价态的转化。小麦对四价硒和六价硒的吸收差异与是否施硫密切相关,无硫时,六价硒处理下小麦地上部和根中硒含量分别为四价硒处理的44.7和22.4倍,而硫浓度为1 mmol·L^-1时,其硒含量迅速降为四价硒处理的2.8倍和51.8%,表明硫可以显著缩小小麦对四价和六价硒的吸收能力差异。【结论】施用适量硫肥在改善小麦生长的同时,可以通过降低土壤pH和提高有机质含量,促使水溶态硒在土壤中向铁锰氧化物结合态、有机结合态及残渣态的钝化,并抑制交换态中四价硒向六价态的转化,从而降低小麦对硒的吸收。因此,可以通过在高硒缺硫地区增施硫肥以及缺硒高硫地区减施硫肥来有效调控作物体内的硒含量     

壳寡糖对PEG胁迫下小麦幼苗生长及抗氧化系统的影响

为明确壳寡糖对小麦幼苗干旱胁迫的缓解机制,采用水培试验,研究了喷施不同浓度壳寡糖溶液（10 mg/L、100 mg/L和200 mg/L）对20%PEG模拟干旱胁迫下小麦幼苗生长、叶片超氧阴离子（O·-2）和MDA含量、抗氧化酶活性以及渗透调节物质含量的影响。结果显示：喷施3种浓度壳寡糖可明显促进PEG胁迫下小麦幼苗的生长,处理48 h后幼苗株高、根长、地上部和根部干重均显著增加（200 mg/L壳寡糖对根部干重影响除外）;处理24 h和48 h后,喷施100 mg/L壳寡糖可明显降低PEG胁迫下小麦叶片的O·-2含量,而3种浓度壳寡糖均可明显降低MDA含量;相比10 mg/L和200 mg/L浓度,喷施100 mg/L壳寡糖可明显增强PEG胁迫下小麦叶片的抗氧化系统活性,SOD、POD和CAT活性及可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量均显著提高（48 h时脯氨酸含量变化除外）。上述结果表明,100 mg/L是较适宜的喷施浓度。PEG胁迫下,喷施适宜浓度的壳寡糖能明显促进小麦地上部和根部的生长,降低叶片的活性氧含量和膜脂过氧化程度,提高抗氧化酶活性和渗透调节物质含量,增强小麦对干旱胁迫的抵抗能力。     

不同有机物料对土壤硒形态及小麦硒吸收的影响

【目的】研究活化富硒土壤的有机硒,提高其有效性。【方法】采用田间小区试验,研究不同有机物料(生化腐殖酸,矿源腐殖酸和鸡粪有机肥)对土壤硒形态转化及小麦硒吸收的影响。【结果】施用生化腐殖酸与矿源腐殖酸均显著降低土壤pH值。随着施用时间的延长,鸡粪有机肥和矿源腐殖酸处理土壤中可溶态硒与可交换态硒含量较未添加处理均显著增加;施用生化腐殖酸处理较未添加处理可显著提高可交换态硒含量,而土壤可溶态硒含量无显著差异。施用鸡粪有机肥、矿源腐殖酸均显著提高小麦籽粒硒的富集系数,而生化腐殖酸主要提高小麦根富集系数。施用鸡粪有机肥和矿源腐殖酸小麦籽粒硒含量,较未添加处理分别提高34.48%、27.59%。【结论】施用鸡粪有机肥和矿源腐殖酸,可提高石灰性富硒土壤中可溶态硒与可交换态硒含量,提高小麦籽粒硒含量。     

氨氮对福瑞鲤鳃和肝组织抗氧化能力的影响

[目的]研究氨氮对鲤幼鱼不同组织抗氧化能力的影响,进一步阐明氨氮的毒理机制.[方法]以福瑞鲤幼鱼为研究对象,设置对照组(0 mg/L)、低浓度(10 mg/L)氨氮胁迫组、中浓度(20 mg/L)氨氮胁迫组、高浓度(30 mg/L)氨氮胁迫组,分别在试验的6、24、48和96h取样,研究氨氮胁迫对福瑞鲤肝和鳃组织中超氧化物歧化酶(SOD)活性和总抗氧化能力(T-AOC)的影响.[结果]氨氮胁迫6h诱导福瑞鲤幼鱼鳃组织SOD活性迅速显著升高,而肝组织中SOD活性在氨氮胁迫24h显著升高.随着氨氮胁迫时间的延长,肝和鳃组织中SOD活性和总抗氧化能力都呈现降低的趋势,鳃组织中这种变化更为明显.氨氮胁迫过程中,鳃和肝组织总抗氧化能力与SOD活性呈现同样的变化趋势,说明细胞总抗氧化能力与SOD活性呈一定的相关性.[结论]氨氮胁迫诱导福瑞鲤幼鱼肝和鳃组织中SOD活性和总抗氧化能力改变,鳃组织中SOD活性可作为监测氨氮毒性的有效生物标志物.     

栽培措施对小麦新品种陕麦159产量及其产量三要素的影响

[目的]探讨小麦(Triticum aestivum L.)新品种陕麦159适宜的播期和种植密度。[方法]采用2个重复5×5播期播量设计,研究播种期和种植密度对陕麦159产量及其构成要素的影响。[结果]在10月上旬播种,播种量115.5 kg/hm2时,陕麦159产量可以达到7 500 kg/hm2。播期播量对陕麦159成穗数的影响最大,穗粒数次之,千粒重最小。[结论]合理的播种期和种植密度有助于挖掘小麦品种的产量潜力。该研究可为实现该品种在生产上高产稳产提供科学的栽培依据。     

Effects of Auxins and Media on Callus Induction of Chinese Spring Wheat( Triticum aestivum L.)

The effects of auxins and media on callus induction from the mature and immature embryos of Chinese spring wheat(Triticum aestivum L.) varieties were investigated. It was found that genotype, medium, auxin source and concentration had the significant effects on the induction of embryogenic callus, explants germination and the increment of callus fresh weight. For immature embryos cultured on MS medium, 2 mg L-1of 2, 4-D was optimal, and the highest frequency of embryogenic callus (33.50%) was observed. For the mature embryos on N6 medium, 4 mg L-1 of 2, 4-D was optimal. The frequency of embryogenic callus and increment of callus fresh weight on 2, 4, 5-T media were higher than those on 2, 4-D media, and in the presence of 2, 4, 5-T the precocious germination of explants for all genotypes were significantly suppressed. These results indicated that 2, 4, 5-T was superior to 2, 4-D and NAA in the culture of immature embryos. This is the first report about the effect of 2, 4, 5-T and NAA on wheat tissue culture, particularly in comparison with 2, 4-D in detail.