微塑料对碱胁迫下菠菜种子萌发和幼苗生理特征的影响

摘要：

微塑料作为一种全球公认的新型环境污染物,其在陆地生态系统中的污染问题已成为全球关注的热点环境问题.为研究微塑料(MPs)对碱胁迫下农作物种子萌发和幼苗生理特征的影响,本研究选用菠菜为试验对象,采用粒径为100 nm的聚苯乙烯微球(200、400、800、1600 mg·L-1)处理液,以及NaHCO3和Na2CO3按摩尔比为1∶1混合制备的碱性盐溶液(5、10、20、40mmol·L-1),探究微塑料/碱单一胁迫或二者联合暴露对菠菜种子萌发和幼苗生理特征的影响.结果表明:≥400 mg·L-1的MPs单独胁迫能够抑制菠菜种子的萌发,对种子根和芽的伸长表现为"低促高抑"的影响;不同浓度的碱单独胁迫均会抑制种子的萌发以及根、芽的伸长.随MPs浓度的升高,菠菜幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)活性逐渐降低,过氧化物酶(POD)活性先升高后下降,叶绿素含量在低浓度(200 mg·L-1)下升高,在中高浓度(≥400 mg·L-1)下显著降低;不同浓度的碱胁迫均会降低菠菜幼苗叶绿素含量,而对SOD和POD的影响表现为"低促高抑".MPs(200、800 mg·L-1)与碱(5、20 mmol·L-1)联合胁迫下,与对照组相比,联合胁迫会抑制菠菜种子的萌发,降低菠菜幼苗的叶绿素含量,另外,除低浓度MPs(200 mg·L-1)与低浓度碱(5 mmol·L-1)联合胁迫组以外,其余3个联合胁迫组均降低菠菜幼苗的SOD和POD活性;与碱单独胁迫相比,低浓度MPs(200 mg·L-1)与碱联合会提高种子的发芽率、发芽指数、发芽势和活力指数等指标,显著促进菠菜种子根和芽的伸长,而高浓度MPs(800 mg·L-1)与碱联合会降低种子的发芽率、发芽指数、发芽势和活力指数并抑制根和芽的生长,而不同浓度的联合胁迫均会降低菠菜幼苗SOD、POD活性及叶绿素含量.

关键词：微塑料、碱胁迫、菠菜、种子萌发、抗氧化酶、叶绿素

所属期刊栏目：34

分类号：S512.1;S636.1;Q945

资助基金：河北省高等学校科学技术研究重点项目;沧州市重点研发计划指导项目

在线出版日期：2023-10-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：2536-2544