土霉素对小麦种子发芽与幼苗生长发育的生态毒性

黄冉 | -> | 1392| 0| 0.288201MB |土霉素,生态毒性效应,小麦,种子发芽,叶绿素,可溶性蛋白,抗氧化系统

摘要: 研究了土霉素对小麦种子发芽以及早期幼苗生长发育的生态毒性效应. 结果表明, 土霉素对小麦种子芽长及根长的抑制效应显著( p < 0101) , 而且它们之间具有良好的剂量- 效应关系. 根据线性回归方程得出土霉素对小麦种子芽长和根长的半抑制浓度为6515 mgPL和3417 mgPL. 然而, 土霉素对小麦种子的发芽率并没有显著的影响. 研究还表明, 0115~ 214 mgPL土霉素暴露21 d 后, 小麦叶片中的叶绿素含量降低了351 6%~ 4713%, 叶片及根部的可溶性蛋白含量也均呈显著下降趋势. 暴露7 d后, 0115~ 214 mgPL土霉素对小麦叶片和根部SOD 与POD 活性的抑制效应不显著, 但随着暴露时间的延长, 土霉素对小麦的SOD 与POD 酶活性抑制率显著下降;214 mgPL土霉素暴露21 d 后, 小麦根部的SOD 活性下降7213%, 说明土霉素对小麦幼苗体内的抗氧化系统具有破坏作用. 该实验结果显示, 低浓度土霉素长期暴露对小麦幼苗的生长发育具有不良的生态毒性效应.

通常, 人们只是关注药物对人或动物体内靶器官的影响, 以及如何使药物的药效成分在机体内持续更长的时间以满足对疾病的治疗效果[ 1] . 然而, 这些药物成分对非靶生物的影响却常常被忽视[ 2] . 事实上, 药物被摄入体内后并不能完全被吸收和利用,一部分未代谢或是不可溶解的药物成分将通过尿液和粪便排入环境. 有研究报道, 对肉用动物使用的抗生素类药物有一半以上以母体药物的形式从粪便中排出体外[ 3] . 此外, 被直接喷洒在农作物上的、添加到动物饲料中的以及过期被丢弃的药物均会残留在环境中. 由于它们的持续输入及污水处理系统对其不理想的去除效果, 使PPCPs 在环境中残留情况日趋严重. 世界很多国家和地区已经陆续在污水处理
厂出水[ 4, 5] 、地表水[ 6] 、土壤及污泥沉积物[ 7] 中都检测到了PPCPs 的残留.
在众多的PPCPs 中, 抗生素的使用量最大而且也最为频繁. 在中国, 由于人口众多, 且畜牧及水产养殖业发达, 抗生素的生产和使用总量一直居世界/ 领先0地位, 尤其是土霉素. 仅2003 年, 中国生产了近10 000 t 土霉素, 占世界当年土霉素总产量的65% [8] . 巨大的生产和使用量使土霉素在环境中的残留情况日趋严重[ 9, 10] , 给环境系统造成不可避免的生态风险. Wollenberger[ 11] 、Ferreira[ 12] 等研究表明,环境中残留的土霉素对水生动物具有不良的生态毒理效应. 然而, 关于土壤中及农业灌溉水中残留的土霉素对农作物生长发育的生态毒理效应的研究至今未见报道. 本研究选用中国北方大宗作物) ) ) 小麦为实验作物, 通过对小麦种子发芽及幼苗生长发育生态毒性的观测, 探讨了土霉素对农业生态系统可能造成的不良影响.

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