典型酞酸酯DEHP对小麦的生态毒性效应

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邻苯二甲酸酯(Phthalate esters),简称为PAEs,是一种典型的内分泌干扰物。由于PAEs的广泛应用以及与塑料制品的结合方式,极其容易释放到水体、大气、土壤环境中,对环境造成污染。目前已经有很多关于PAEs的研究,但大多集中在对动物、微生物等方面,对农作物的研究相对较少,因此了解PAEs对农作物毒性效应及其对人类健康的影响,已经受到世界范围内的广泛关注。邻苯二甲酸(2-乙基己)酯(DEHP)作为一种典型的酞酸酯,对生态环境的毒性效应不可忽视。本课题研究以典型酞酸酯DEHP为污染物,以小麦幼苗为模式生物,对土壤进行4个浓度梯度的染毒(CK、1 mg·kg-1、10 mg·kg-1和100 mg·kg-1),用染毒的土壤对小麦进行为期30天的培养。分别在培养的10天,20天,30天,对小麦的生长参数(株高、根长)、发芽率、叶绿素含量、小麦幼苗内部抗氧化酶系统、可溶性糖、丙二醛含量以及基因的相对表达量等指标进行测定并进行了综合分析,研究了DEHP对小麦的毒性效应,深入了解DEHP对小麦的作用机制,为提高农产品的安全生产提供依据。本研究的主要结果如下:(1)在生长指标方面,DEHP对小麦的发芽率产生了一定的抑制作用。DEHP对小麦的发芽率的抑制作用,在浓度为1 mg·kg-1、10 mg·kg-1和100 mg·kg-1时,抑制率分别为5.3%,9.2%,13.7%,对小麦的株高无明显的抑制作用,在实验后期,对小麦的根长表现出抑制作用,当浓度为100 mg·kg-1时,抑制率达到20.44%。(2)在生理指标方面,经DEHP染毒后,小麦幼苗体内叶绿素的含量和可溶性糖的含量都发生了明显的变化,DEHP的存在对三种叶绿素的含量表现出一个先促进后抑制的作用,对可溶性糖含量表现出先抑制后促进最后抑制的趋势。(3)经DEHP染毒之后,小麦幼苗体内发生了氧化损伤。小麦幼苗体内的MDA含量基本表现出抑制作用。小麦的抗氧化酶系的活性都发生了不同程度的促进或抑制作用,抗氧化物还原性谷胱甘肽的含量也发生不同程度的抑制作用,表明DEHP的存在对小麦的产生了的胁迫效应,对小麦的正常生长发育形成了不良影响。(4)小麦的抗氧化酶系基因和热激蛋白基因的相对表达量的结果分析表明DEHP的存在对抗氧化酶基因的表达有促进作用,对热激蛋白基因的表达有一定的抑制作用。(5)通过对小麦的六个指标进行了计算并进行了IBR综合分析,表明不同浓度的DEHP的毒性效应大小顺序为:100 mg·kg-1>10 mg·kg-1>1 mg·kg-1,这与对小麦幼苗酶活性的分析结果具有一致性。本研究以DEHP为污染物,对小麦幼苗的生长指标、生理指标、氧化损伤系统、基因表达等几个方面的指标进行综合测定与分析,研究结果表明,DEHP的存在对小麦产生了生态毒性效应。
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