聚乙烯和聚乳酸微塑料对大豆生长和生理生化及代谢的影响

为揭示生物可降解性不同的微塑料对农作物的毒性效应,选择聚乳酸(polylactic acid可生物降解)和聚乙烯(polyethylene难生物降解)微塑料(microplastics)为供试材料,以大豆为供试植物,深入探究了不同暴露水平(0.1%,1%,W/W)下两种不同的微塑料对大豆(Glycine max)生长、光合作用、抗氧化性、营养品质以及代谢方面的影响.结果表明,聚乙烯微塑料(PEMPs)对大豆根部鲜重有促进作用,而0.1%聚乳酸微塑料(PLAMPs)则抑制根部长度.大豆的叶绿素含量在0.1%PEMPs作用下能够显著提高.PLAMPs则能够导致大豆过氧化氢酶(CAT)活性显著下降,而过氧化氢(H_(2)O_(2))含量在0.1%PEMPs和1%PLAMPs下显著升高.此外,微塑料的暴露能够改变大豆根部中锰、铁以及铜的含量,其中0.1%PEMPs的效应最为显著.大豆叶片中的氨基酸代谢在PEMPs的作用下上调,而0.1%PLAMPs则引起有机酸以及糖类代谢下调.综上,微塑料的植物毒性效应与其生物可降解性及浓度密切相关,低浓度可生物降解微塑料的效应最强.这些发现有望为微塑料的植物毒理研究提供新的方向.

二氧化钛纳米颗粒对玉米幼苗吸收镉及其植物毒性的影响

为研究二氧化钛纳米颗粒(TiO_(2)NPs)对镉(Cd)的植物毒性及吸收分布的影响,于2020年5—7月采用土壤盆栽试验,探究了不同浓度TiO_(2)NPs(0、50、200 mg·kg^(-1))和Cd(0、2、10、50 mg·kg^(-1))处理对玉米幼苗生长、叶绿素含量、抗氧化酶活性及Cd吸收的影响。结果表明:200 mg·kg^(-1)TiO_(2)NPs的施用可显著(P<0.05)提高50 mg·kg^(-1)Cd胁迫下玉米幼苗的干质量。在Cd浓度为50 mg·kg^(-1)时,外源添加200 mg·kg^(-1)TiO_(2)NPs可使玉米幼苗的叶绿素a和叶绿素b含量分别显著(P<0.05)增加42.48%和35.55%。在Cd和TiO_(2)NPs的共同暴露下,随着TiO_(2)NPs浓度的增加,超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化物酶(POD)的活性均逐渐增强。当Cd处理浓度为10 mg·kg^(-1)时,添加50 mg·kg^(-1)TiO_(2)NPs显著提高了Cd的转运系数和Cd提取量。研究表明,TiO_(2)NPs有望应用于强化植物修复土壤Cd污染。