文章摘要
黄献培,向垒,郭静婕,潘一峰,陈逸平,李彦文,莫测辉.聚苯乙烯微球对菜心种子及幼苗的毒性效应[J].农业环境科学学报,2021,40(5):926-933.
聚苯乙烯微球对菜心种子及幼苗的毒性效应
Toxicity of polystyrene microplastics on seeds and seedlings of Brassica campestris L.
投稿时间:2020-12-22  
DOI:10.11654/jaes.2020-1473
中文关键词: 聚苯乙烯  微塑料  菜心  种子发芽  毒性效应
英文关键词: polystyrene  microplastics  Brassica campestris L.  seed germination  toxic effect
基金项目:国家自然科学基金项目(42007286);广东省汕尾市省级科技创新战略专项资金项目(2018D6001,2018D4002);广东省普通高校青年创新人才类项目(2019GKQNCX117)
作者单位E-mail
黄献培 暨南大学生命科学技术学院, 广州 510632
汕尾市海洋产业研究院, 广东 汕尾 516600 
 
向垒 暨南大学生命科学技术学院, 广州 510632  
郭静婕 暨南大学生命科学技术学院, 广州 510632  
潘一峰 汕尾市海洋产业研究院, 广东 汕尾 516600  
陈逸平 汕尾市海洋产业研究院, 广东 汕尾 516600  
李彦文 暨南大学生命科学技术学院, 广州 510632  
莫测辉 暨南大学生命科学技术学院, 广州 510632 tchmo@jnu.edu.cn 
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中文摘要:
      为查明微塑料对蔬菜等农作物种子发芽的生态毒性效应,研究了不同粒径(0.07、1 μm和20 μm)、不同浓度(125、250、500、750、1 000、1 500 mg·L-1和2 000 mg·L-1)的聚苯乙烯微球(PS-MPs)对菜心种子发芽和幼苗生长的影响。结果表明,不同粒径PS-MPs均对菜心种子发芽产生一定毒害作用。其中,0.07 μm PS-MPs的毒性敏感性最强,20 μm PS-MPs产生的毒性效应最大。菜心幼苗通过调节体内可溶性蛋白和可溶性糖含量来提高对PS-MPs的抗胁迫能力。此外,PS-MPs对菜心幼苗超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活力整体呈现抑制作用,特别是在高浓度处理时均显著降低其活力(P<0.05)。研究表明聚苯乙烯微球对菜心种子发芽和幼苗生长存在显著的毒性作用和粒径效应,其毒性作用机理涉及菜心对体内可溶性糖和蛋白质含量调节以及自身的氧化应激系统。
英文摘要:
      To explore the ecotoxic effects of microplastics on seed germination of vegetables and other crop seeds, the effects of different particle sizes(0.07, 1 μm, and 20 μm) and concentrations(125, 250, 500, 750, 1 000, 1 500 mg·L-1, and 2 000 mg·L-1) of spherical polystyrene microplastics(PS-MPs) on seed germination and seedling growth of Brassica campestris L. were investigated. The results showed that PS-MPs of all particle sizes could cause toxic effects on the germination of B. campestris L. seeds. The highest sensitivity to toxicity was observed with 0.07 μm PS-MPs, whereas the 20 μm PS-MPs had the most toxic effects. Stress resistance to PS-MPs was improved in B. campestris L. seedlings through adjusting the content of soluble protein and soluble sugar in the plant. Furthermore, the activities of superoxide dismutase and catalase were significantly inhibited by PS-MPs, particularly at high concentrations(P<0.05). These results indicate that polystyrene microspheres have significant toxicity effects based on particle size on seed germination and seedling growth of Brassica campestris L., and the mechanisms of toxicity are related to the regulation of soluble sugar and protein levels and the oxidative stress system in plants.
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