塑料

微塑料与铅复合污染对水稻幼苗根系生长和氧

发布时间:2022/5/16 10:48:33   

来源:《农业环境科学学报》年12期

作者:刘玲1,2,洪婷婷1,胡倩男1,谢瑞丽1,周颖1,王玲1,汪承润1*

单位:1.淮南师范学院生物工程学院;2.资源与环境生物技术安徽普通高校重点实验室

摘要

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10~40mg·L-1PS-MPs、20μmol·L-1Pb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,10~20mg·L-1PS-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40mg·L-1PS-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,PS-MPs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。

结论:

(1)PS-MPs或Pb单一污染对水稻根系生长、氧化应激均显示一定的危害性,且PS-MPs的质量浓度与水稻根系的损伤有相关性。

(2)20μmol·L-1Pb对水稻根系生长、丙二醛和超氧自由基的产生及对POD、SOD活性的抑制作用均强于单一PS-MPs胁迫。

(3)低质量浓度PS-MPs(10mg·L-1)的存在占据Pb在根部的吸附位点进而减轻了Pb对水稻根系的毒性效应,表现为拮抗作用;高质量浓度PS-MPs(40mg·L-1)将更多的重金属运输到水稻体内组织并积累而产生协同作用。

责任编辑:郑庆祥

校对

审核:潘淑君王农

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