聚苯乙烯微塑料和罗红霉素对斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)和大型溞(Daphnia magna)的联合效应研究

近年来,微塑料(Microplastics,MPs)和抗生素成为受到广泛关注的新兴污染物。有关二者对生物体的单一毒性研究已经被广泛报道,然而它们对浮游生物的联合毒性研究还较为缺乏。文章的研究目的是明晰聚苯乙烯微塑料(PS-MPs)和大环内酯类抗生素罗红霉素(Roxithromycin,ROX)共存条件下,对浮游植物斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)和浮游动物大型溞(Daphnia magna)的生物交互效应。通过水体暴露的方式,分别研究了MPs与ROX对小球藻和大型溞的单一和联合毒理效应。测试了不同暴露组中斜生栅藻的藻细胞密度、叶绿素a含量以及最大光化学量子产量(Fv/Fm)等生理指标,暴露液中ROX的浓度变化,大型溞的牧食率、滤水率以及超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)和过氧化氢酶(Catalase,CAT)等抗氧化酶的活性响应。结果表明,PS-MPs和ROX联合暴露对斜生栅藻的生长具有显著的抑制作用,同时对其光合作用效率产生了一定的负面影响。相较于空白组,藻细胞密度、叶绿素a含量以及Fv/Fm分别下降了13.3%、9.5%和9.3%,但是二者联合暴露与单一暴露抑制效果并没有显著性差异;此外,PS-MPs和ROX的联合暴露对大型溞的觅食行为存在显著抑制作用,牧食率和滤水率相较于空白组分别下降31.3%和31.6%,且在二者共存条件下,PS-MPs能够降低ROX对大型溞觅食行为的影响;PS-MPs和ROX的联合暴露显著抑制了大型溞的SOD活性和CAT活性,这可能会导致氧化损伤的发生,且联合暴露会对大型溞SOD活性产生相加作用,对CAT活性产生轻微的协同作用。在今后的研究中,应进一步探索MPs和抗生素对浮游生物的长期交互效应,并对相关作用的机理进行深入研究。

水稻根系抗氧化酶及其同工酶对酸雨胁迫的响应

为进一步认识植物对酸雨胁迫的适应性机制,本文选择具有较强耐酸性作物水稻为试材,研究酸雨(AR)(p H 3.5和p H 2.5)对水稻根系抗氧化酶活性及其同工酶组成的影响.发现AR胁迫5 d后,p H 3.5组水稻幼苗根系中SOD(超氧化物歧化酶)、CAT(过氧化氢酶)、POD(过氧化物酶)活性均上升,且同工酶谱条带均增粗变亮,H_2O_2、O_2^(·-)、MDA含量和质膜透性均增加,根长、根表面积、根体积、根冠比均减小;而p H 2.5组根系中虽SOD、CAT活性上升但POD活性下降,其中SOD、CAT同工酶谱条带变粗变亮且较p H 3.5组更粗更亮而POD 3、POD 4、POD 5条带明显变细变暗,O_2^(·-)、H_2O_2、MDA含量和质膜透性与根系生长各指标降幅均大于p H 3.5组.恢复5 d后,p H3.5组下水稻根系中SOD、CAT、POD、H_2O_2、O_2^(·-)、MDA含量和质膜透性恢复至对照水平,而p H 2.5引发的活性氧伤害未恢复.因此,AR胁迫下水稻幼苗根系SOD、CAT、POD同工酶表达量增加促使活性增强有助于清除AR诱发的活性氧积累,增强植物对酸雨的耐受性,调控能力受酸雨强度限制.