不同浓度和表面修饰的聚苯乙烯微塑料对水稻种子萌发、生长和氧化应激的影响

为揭示微塑料对陆生植物的影响,探究了经不同表面修饰(原始、羧基化和氨基化)的聚苯乙烯微球(PS、PSC、Y-27632价格PSN)暴露的水稻种子萌发、生长和氧化应激状况,暴露浓度为0.2、1、5和30 mg·L~(-1)。结果表明,三种微塑料对水稻种子发芽率和幼苗根质量的抑制程度表现为PSN>PSC>PS,对水稻根系形态(根长、根表面积和根投影NVP-TNKS656体外面积)的抑制程度总体表现为两种表面修饰的微球强于原始微球。原始PS在较低浓度下(0.2、1 mg·L~(-1))刺激水稻根部提高了抗氧化系统的应激水平,避免了氧化损伤;随着浓度的升高,根部抗氧化防御能力逐渐减弱,在30 mg·L~(-1)时引发了脂质过氧化。两种表面修饰的微塑料在较低浓度下即可导致根部抗氧化系统受到一定的抑制。PSC仅在最高浓度下诱导了根部氧化损伤,而PSN在1 mg·L~(-1)时就引发了氧化损伤,且随着PSN浓度的升高,氧化损伤进一步加剧。随着微塑料浓度的升高,水稻根表洗脱物明显增多,可能与根部的抗氧化反应有关。在最高浓度PSC和PSN的根表洗脱液中观察到了微塑料,根表吸附可能是导致氧化损伤和生长发育受阻的原因。水稻的芽对微塑料的敏感性远低于根部,芽质量和叶绿素含量受到了一定程度的抑制;三种微塑料均在最高浓度时引发了芽的氧化损伤,但各处理组间的差异不大。由此可见,与原始PS相比,表面修饰的微塑料,尤其是PSventromedial hypothalamic nucleusN对水稻种子萌发、根系生长和抗氧化系统产生了更强的负面影响。