简介：为明确生物炭对植物的毒性效应,以石英砂＋生物炭水浸提液培养方法研究不同剂量生物炭对小麦种子萌发与幼苗生长的影响。结果表明：在不同剂量（0.0、10.0、20.0、40.0、80.0、160.0g·kg^-1）生物炭水浸提液处理下,虽然小麦发芽率较对照组无显著性变化（P〉0.05）,但根、芽生长表现出低剂量促进高剂量抑制,且在160.0g·kg^-1时抑制率最大,分别为18.11%和22.22%。在幼苗的生长期（11d）,高剂量生物炭对幼苗根生长的抑制作用增强,160.0g·kg^-1处理下抑制率显著增加至55.59%（P〈0.05）。此外,当生物炭剂量较低时,小麦幼苗根、叶中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）活力增加;随生物炭剂量的增加,3种抗氧化酶活力降低,丙二醛（MDA）含量升高,幼苗生长出现生理损伤,表现出明显植物毒性效应。

简介：地表监测数据表明,我国近地层O3污染日趋严重,已对水稻和冬小麦的生长造成严重威胁。为评估O3污染对我国农业生产的风险,综合已有剂量反应实验结果,对我国南北五个地区（北京、定兴、江都、嘉兴、东莞）水稻和冬小麦的O3敏感性进行了比较分析。研究发现：（1）随着实验地区和实验品种的变化,两种作物的O3敏感性存在明显差异,其中,水稻对O3的敏感程度由北到南逐渐增加;（2）两种作物的产量均随O3剂量的增加而降低,且冬小麦的减产程度高于水稻;（3）基于FACE实验得到的作物O3敏感性高于基于OTC实验的研究结果。利用上述研究得到的O3剂量反应方程和O3浓度预测数据,对未来我国水稻和冬小麦的产量损失进行了评估。预计到2020年,我国五个主要作物产地水稻和冬小麦的产量损失范围分别为3.2~28.8%和7.8~36.9%。上述结果表明,O3污染已对我国主要粮食作物的生长造成巨大威胁,且作物品种间存在明显的O3抗性差异,有必要采取有效措施缓解O3浓度的上升,同时,需要利用更科学的实验方法进行O3抗性品种的选育,这对降低O3的农业风险具有重要意义。

简介：采用开顶式气室模拟研究外源喷施亚精胺（Spd）和EDU对O3胁迫下小麦生理指标变化的影响,测定的生理指标包括丙二醛含量（MDA）、超氧化物歧化酶活性（SOD）、过氧化物酶活性（POD）、过氧化氢酶活性（CAT）、可溶性蛋白质含量、还原型谷胱甘肽含量（GSH）、谷胱甘肽还原酶活性（GR）、抗坏血酸含量（ASA）和抗坏血酸过氧化物酶活性（APX）。结果表明,外源喷施Spd和EDU可不同程度地提高小麦叶片的SOD、POD、CAT、APX和GR活性,降低MDA和ASA含量,提高GSH和可溶性蛋白含量。当Spd的浓度为0.25、0.50和0.75mmol·L-1时,小麦叶片POD活性比对照处理提高90.0%～226.7%,CAT活性提高21.4%～40.6%,APX活性提高164.2%～191.0%,MDA含量降低9.7%～42.5%。喷施300mg·L-1EDU可导致小麦叶片POD、CAT和APX活性分别比对照处理提高76.8%、27.4%和128.1%,MDA和ASA含量降低,GSH含量提高25.6%。以上结果说明Spd和EDU是2种比较有效的缓解小麦O3胁迫的抗氧化剂,可用来防护O3对小麦的毒害。

简介：一些基于重金属形态的生物毒性机理模型被广泛应用于水体和陆生生态系统,例如：自由离子活度模型（FIAM）、生物配体模型（BLM）和生物膜电势斯特恩双电层模型（GCSM）,但不同模型的应用效果之间还缺乏系统比较。本研究选取小麦作为受试生物,采用水培实验进行了镉对小麦根伸长的毒性测试,通过数据分析软件对实验数据进行非线性拟合,分别建立了3种模型,并从根毒性、根表面吸附镉和根中富集镉3个方面对3个模型的预测能力进行了比较。除此之外,选取苹果酸和柠檬酸2种有机配体,研究了配体对镉生物毒性的影响。结果表明,Ca（2＋）和H＋对Cd的根毒性存在竞争效应,而Mg（2＋）、K＋和Na＋未发现竞争效应。由于BLM模型同时考虑了镉的自由离子态浓度和竞争离子的影响,在预测镉对杨麦13号根毒性和生物体内富集量时效果最好。而FIAM和GCSM模型由于计算中仅考虑了离子活度的影响,缺乏对竞争离子保护效应的考虑,因此预测效果相对较差;此外,Cd对小麦根毒性的主要受扩散过程控制,而非跨膜过程,这可能也是FIAM模型和GCSM模型预测不佳的原因之一。同时结果还发现有机配体存在时尽管降低了溶液中镉的离子活度,但未显著影响镉毒性,进一步证明了扩散过程对Cd毒性的影响。以上结果为评价和预测镉的陆生生态毒性提供了基础数据和模型依据。

简介：采用水培的方法,研究了不同硫素供应水平对铜镉复合胁迫（Cu＋Cd：10μmol.L-1＋10μmol.L-1）下,小麦幼苗铜镉吸收、亚细胞分布及生理毒性的影响。结果表明,缺硫和高硫处理均降低了小麦幼苗根系和叶片中铜和镉的含量,不同硫水平处理对小麦幼苗根系亚细胞各组分中镉的分配比例没有产生影响,而对铜亚细胞组分的分配比例则产生了显著影响,表现为添加硫的处理细胞质组分分配比例增加,细胞壁组分的分配比例降低,缺硫处理则相反。铜镉复合胁迫对小麦幼苗产生明显的毒性作用,使其生长受到抑制、叶绿素含量降低、小麦幼苗MDA含量增加、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性降低以及还原性谷胱甘肽（GSH）含量降低。与适中硫处理相比,高硫处理能明显缓解铜镉复合胁迫对小麦的毒害,可以促进小麦幼苗生长,增加幼苗中叶绿素含量,提高SOD和CAT的活性,降低MDA在根系中的积累,提高根系GSH的含量,而缺硫处理则相反。