土霉素與差向土霉素對小白菜幼苗生長的生態(tài)毒性研究.pdf

1、土霉素(Oxytetracycline，OTC)是日常生活中應用廣泛、生產使用量大的一種四環(huán)素類抗生素。然而在畜禽養(yǎng)殖中，畜禽動物對于土霉素不能完全吸收或代謝，大部分土霉素以母體化合物或其代謝產物的形式排出體外，而且畜禽糞便中的土霉素降解產物的生物活性仍然存在，甚至在一定條件下可以還原為士霉素母體。其中4-差向土霉素(4-epi-Oxytctracyclinc，EOTC)為土霉素的一種降解產物?，F下四環(huán)素類抗生素對植物的生態(tài)毒性影響僅局

2、限于表層研究上，對OTC和EOTC的研究更少，尤其是EOTC對植物的毒性研究還未見報道。針對上述問題，本研究以黑土為供試土壤，小白菜為供試植物，探討OTC和EOTC對小白菜幼苗的生理生化指標的影響，觀察小白菜葉肉和根細胞的亞顯微結構變化，通過LC/MS確定小白菜體內OTC和EOTC的殘留量，對受OTC和EOTC脅迫下的小白菜的響應進行了評估。
　　本研究主要內容包括：⑴小白菜種子萌發(fā)對OTC和EOTC的響應:OTC和EOTC濃度較

3、低時，對小白菜種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率作用效果不顯著。但在高濃度(＞50 mg·L-1)時會顯著抑制發(fā)芽率和發(fā)芽勢。說明OTC和EOTC在處理濃度為50 mg·L-1時，開始抑制小白菜種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢。⑵小白菜幼苗株高、根長對OTC和EOTC的響應:OTC和EOTC對于小白菜幼苗株高的影響是先促進后抑制，其中OTC和EOTC濃度升高達到100 mg·kg-1時，小白菜的株高與對照相比差異顯著。OTC和EOTC抑制了小白菜的根伸長，并且隨

4、著濃度升高，抑制效果愈顯著。OTC和EOTC對于小白菜幼苗鮮重的影響為低濃度(＜5 mg·L-1)顯著促進，高濃度(＞50 mg·L-1)顯著抑制。上述結果表明，在低濃度處理下，小白菜的耐受能力較好，土霉素和差向土霉素對小白菜的抑制作用小于其被小白菜利用的效果。⑶小白菜幼苗葉綠素和類胡蘿卜素對OTC和EOTC的響應:OTC和EOTC對小白菜體內的葉綠素a、葉綠素b、葉綠素總和類胡蘿卜素呈抑制作用，并且隨著土霉素和差向土霉素濃度的升高，抑

5、制作用更加明顯。并且施加差向土霉素對小白菜葉綠素及類胡蘿卜素的抑制率更高，植物葉片衰老的更快，生態(tài)毒性更強。結果表明OTC和EOTC脅迫小白菜時，會傷害葉綠體，降低葉綠素含量，進而使進行光合作用的酶失活或變性，導致光合速率降低，同化物變少。⑷小白菜幼苗抗氧化系統對OTC和EOTC的響應:OTC對于POD活性的影響表現為先促進后抑制，EOTC則始終抑制POD活性;OTC對于CAT活性影響表現為抑制作用，EOTC在低濃度(5 mg·kg-1

6、)時，對CAT活性略微促進，但差異不明顯，當濃度升高后CAT活性降低。與土霉素相比，差向土霉素對小白菜CAT活性影響更大。OTC和EOTC對SOD活性起到促進作用。說明在小白菜幼苗受OTC和EOTC脅迫時，啟動了自身抗氧化防御能力。⑸小白菜幼苗其他抗性因子對OTC和EOTC的響應:OTC和EOTC對可溶糖的影響整體為促進作用。OTC和EOTC對可溶性蛋白表現為先升高后降低的趨勢。OTC和EOTC在低濃度時對小白菜體內脯氨酸影響不顯著，在

7、高濃度（100 mg·kg-1）時，OTC和EOTC脅迫下小白菜體內游離脯氨酸增加了73.81％和85.39％。小白菜體內的丙二醛含量均是隨OTC和EOTC濃度的升高而升高。說明了植物在受到逆境脅迫時會產生一系列的應激反應。⑹小白菜幼苗亞顯微結構的變化:在吸收了過量的土霉素和差向土霉素之后，植物細胞膜及多種細胞器的膜系統易受損傷。其中主要是植物細胞壁、葉綠體和線粒體發(fā)生變化。說明土霉素和差向土霉素對細胞結構和功能產生干擾和破壞，從而對植

8、物產生毒性作用。⑺OTC和EOTC在小白菜體內的累積:隨著土壤中土霉素濃度的增加，小白菜葉和根中的累積量也逐漸增多，并且小白菜根中抗生素含量比小白菜葉中含量要高。從富集系數和遷移系數在總體上來看，土霉素＜差向土霉素，并且隨著OTC和EOTC濃度的增加，土霉素和差向土霉素的富集系數均逐漸減小，而且本試驗中富集系數大多＜1。出現這個結果的原因可能是，因為小白菜幼苗只培養(yǎng)7d，生長時間短，再加上是土培的培養(yǎng)方式，吸收少，所以富集系數小。另外，