1,2,4-三氯苯对水稻种子萌发及幼苗生长的毒性机理

应用生态学报

1,2,4-三氯苯对水稻种子萌发及幼苗生长的毒性机理

杜青平^1,2;贾晓珊¹;袁保红³

¹中山大学环境科学与工程学院，广州 510275；
²山西大学生命科学与技术学院，太原 030006；
³广东药学院基础部，广州 510006

收稿日期:2006-01-05 修回日期:2006-09-07 出版日期:2006-11-18 发布日期:2006-11-18

Toxic effects of 1,2,4-trichlorobenzene on rice seed germination and seedling growth

DU Qingping^1,2; JIA Xiaoshan¹; YUAN Baohong³

¹School of Environmental Science and Engineering, Zhongshan University, Guangzhou 510275, China;
²College of Life Science and Technology, Shanxi University, Taiyuan 030006, China;
³Department of Fundamental Courses, Guangdong College of Pharmacy, Guangzhou 510006, China

Received:2006-01-05 Revised:2006-09-07 Online:2006-11-18 Published:2006-11-18

摘要/Abstract

摘要： 以水稻为试材，采用水培方法研究了1,2,4-三氯苯(1,2,4-TCB)对水稻种子萌发、幼苗生长、叶绿素含量、蛋白质含量、脯氨酸含量、细胞膜通透性的影响.结果表明，水稻种子的萌发率和活力指数随1,2,4-TCB处理浓度的升高而逐渐降低，呈现一定的浓度-效应关系，高浓度(80和100 mg·L^-1) 1,2,4-TCB处理组水稻种子的活力指数仅为对照组的7. 89％和1.92％，水稻幼苗的株高和根长均受到抑制，表现出一定的浓度-效应和时间-效应关系.水稻叶片的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和蛋白质含量均随1,2,4-TCB浓度的升高而降低.水稻叶片游离脯氨酸含量和细胞膜的通透性随处理浓度的升高而增加.当1,2,4-TCB处理浓度＞15 mg·L^-1时，游离脯氨酸含量和叶片细胞膜的通透性急剧增加，与对照组相比各组差异均显著(P＜0.01).这表明1,2,4-TCB对水稻幼苗的损伤是一个复杂的过程，其机理可能与1,2,4-TCB使植物细胞膜、细胞内蛋白质和细胞器结构和功能损伤有关.

关键词: 胞外酶, 赤潮, 富营养化, 碱性磷酸酶

Abstract: By the method of water culture, this paper studied the effects of 1,2,4-trichlorobenzene (1,2,4-TCB) on the seed germination and seedling growth of rice, with the chlorophyll, protein and proline contents and cytomembrane permeability of seedling leaf measured. The results showed the seed germination rate and vigor index were decreased with increasing concentration of 1,2,4-TCB, showing a definite dose-response relationship, and the seedling growth and root length were inhibited, showing definite time-response and dose-response relationships. The chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll, and protein contents in seedling leaf decreased with increasing concentration of 1,2,4-TCB, while the free proline content and cytomembrane permeability had a sharp increase when the concentration of 1,2,4-TCB was higher than 15 mg·L^-1. All of these suggested that the damage of rice seedling was a complicated process, which might be related to the structural and functional damage of cellular membrane, protein, and organelles.

Key words: Aquatic ectoenzyme, Red tide, Eutrophication, Alkaline phosphatase

杜青平^1,2;贾晓珊¹;袁保红³. 1,2,4-三氯苯对水稻种子萌发及幼苗生长的毒性机理[J]. 应用生态学报.

DU Qingping^1,2; JIA Xiaoshan¹; YUAN Baohong³. Toxic effects of 1,2,4-trichlorobenzene on rice seed germination and seedling growth[J]. Chinese Journal of Applied Ecology.

[1]	艾灵, 吴福忠, 樊雪波, 杨静, 吴秋霞, 朱晶晶, 倪祥银. 米槠和杉木人工林土壤酶活性和酶化学计量特征对凋落物输入的短期响应 [J]. 应用生态学报, 2024, 35(3): 631-638.
[2]	徐金涛, 姚远, 杨雯, 王众, 李欣阳, 谭法启, 李微微, 马继成, 马新. 2022年秦皇岛近岸海域赤潮成因初探 [J]. 应用生态学报, 2024, 35(3): 817-826.
[3]	田茂琦, 陈光杰, 孔令阳, 陈丽, 李蕊, 王露, 韩桥花, 陈小林. 昆明小型城市湖泊叶绿素a浓度与硅藻群落的时空分布及主控因子 [J]. 应用生态学报, 2023, 34(9): 2545-2554.
[4]	冷鹏, 王建青, 谭云燕, 邵亚军, 王丽燕, 施秀珍, 张国友. 大气CO₂和O₃浓度升高对水稻根际土壤胞外酶活性的影响 [J]. 应用生态学报, 2023, 34(8): 2185-2193.
[5]	豆梦珂, 张伟东, 杨庆朋, 陈龙池, 刘晔嘉, 胡亚林. 杉木种植和磷添加对土壤微生物生物量及胞外酶活性的影响 [J]. 应用生态学报, 2023, 34(3): 631-638.
[6]	肖向前, 张海阔, 冯娅斯, 王吉鹏, 梁辰飞, 陈有超, 朱高荻, 蔡延江. 植物残体对青藏高原高寒草甸土壤、微生物和胞外酶C∶N∶P化学计量特征的影响 [J]. 应用生态学报, 2023, 34(1): 58-66.
[7]	汪亚芳, 刘宗悦, 张宝刚, 余树全, 蔡延江. 入侵毛竹皆伐对亚热带森林土壤微生物生物量和酶活性的影响 [J]. 应用生态学报, 2022, 33(5): 1233-1239.
[8]	戴辉, 曾泉鑫, 周嘉聪, 彭园珍, 孙雪琦, 陈静琪, 陈文伟, 陈岳民. 罗浮栲林土壤微生物碳利用效率对短期氮添加的响应 [J]. 应用生态学报, 2022, 33(10): 2611-2618.
[9]	林惠瑛, 周嘉聪, 曾泉鑫, 孙俊, 谢欢, 刘苑苑, 梅孔灿, 吴玥, 元晓春, 吴君梅, 苏先楚, 程栋梁, 陈岳民. 土壤酶计量揭示了武夷山黄山松林土壤微生物沿海拔梯度的碳磷限制变化 [J]. 应用生态学报, 2022, 33(1): 33-41.
[10]	李代魁, 何萍, 刘存歧, 王军霞, 张亚娟, 任颖, 王德旺. 应用多种生物类群评价白洋淀水环境质量变化 [J]. 应用生态学报, 2021, 32(12): 4488-4498.
[11]	及利, 马立新, 程政磊, 祝清超, 张岩, 杨雨春, 杨立学. 大兴安岭北部不同海拔天然林土壤胞外酶化学计量特征及其季节动态 [J]. 应用生态学报, 2020, 31(8): 2491-2499.
[12]	郭天斗, 于露, 孙忠超, 马彦平, 赵亚楠, 梁丹妮, 李志丽, 王红梅. 宁夏东部荒漠草原向灌丛地人为转变过程中土壤胞外酶活性响应 [J]. 应用生态学报, 2020, 31(8): 2541-2548.
[13]	刘园园, 陈光杰, 黄林培, 陈子栋, 黄广才, 刘晓龙, 李蕊. 云南程海湖泊系统响应富营养化与水文调控的长期模式 [J]. 应用生态学报, 2020, 31(5): 1725-1734.
[14]	马源, 李林芝, 张德罡, 肖海龙, 陈建纲. 高寒草甸根际土壤化学计量特征对草地退化的响应 [J]. 应用生态学报, 2019, 30(9): 3039-3045.
[15]	刘艳萍, 肖雅倩, 张颖. 洞庭湖流域人类活动净磷输入及其空间分布 [J]. 应用生态学报, 2019, 30(7): 2404-2414.