Page 122 - 《环境工程技术学报》2022年第5期
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· 1478 ·                                环境工程技术学报                                         第 12 卷

            根系  对  SM 胁迫有一定的抵抗能力，可通过提高代                        加  1.6 和  1.4 倍。Ni 等   [29 ]  观察到究乳糖酸红霉
                      X
                                                                    6
                                                                                   e
                                                                           5
            谢作用来缓      解  SM 对自身的伤害。鲍陈燕等              [24 ]  研  素 、 盐 酸 环 丙 沙 星 和   SM X  胁 迫 下 羊 角 月 牙藻
                            X
            究发现，在土霉素、恩诺沙星浓度                 为  50～100 µg/L     (Pseudokirchneriella subcapitata 发生脂质过氧化，
                                                                                          )
            时，水芹根系活力并未受到抑制，反而进一步促进了                            MD 浓度显著增加。杨弯弯等              [30 ]  也观察到抗生素
                                                                  A
            水芹根系的生长。但张天莹等               [25 ]  研究发现，磺胺二        胁迫下铜绿微囊藻        中  MD 浓度增加的现象。
                                                                                     A
            甲基嘧啶浓度达         到  10 mg/L、环丙沙星浓度达         到  5        植物体内抗氧化酶主要包            括  SOD、CAT、POD。
            mg/ 时，均能抑制小麦的根系活力，且随着抗生素                           SO 是超氧化物自由基清除剂，可将超氧化物催化
                                                                 D
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            浓度的升高小麦根系氧化还原力降低，根系活力逐                             转化  为  O 和 2  H O，在植物抵抗外界环境胁迫中起着
                                                                            2
            渐减弱。本研究中，SM 浓度高              于  30 mg/ 时， 种        非常重要的作用。当植物处于逆境时，CA 等保护
                                                                                                    T
                                                  L
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            植物的根系活力显著下             降  (均低 于  SM X  浓度  为  0    酶能有效地清除过氧化物所产生的活性氧物质，防
            mg/ 时)，  且  SM X  浓度越大，根系活力受抑制程度                   御植物细胞膜过氧化，降低植物受伤害的程度。
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            越强，进而影响植物固氮能力，并且原生质形成和叶                            PO 是植物体内普遍存在的、活性较高的一种酶，
                                                                 D
            酸合成也会受到抑制，从而影响谷胱甘肽转移酶和                             其活性大小反映了植物生长条件的好坏。由                    图  3 可
            一系列抗氧化系统酶的合成表达                [26] 。可见，抗生素         知，与对照组相比，SM          X  浓度为   1 mg/ 时，CAT、
                                                                                                  L
            浓度一旦超过临界浓度，就会抑制植物根系活力，影                            POD、SO 活性均升高，说明植物             在  SM 存在时受
                                                                                                  X
                                                                       D
            响根系养分的吸收。这与廖德润等                [27 ]  的研究结果类       到了氧化胁迫，诱导了抗氧化酶活性，以清除过多的
            似，其研究表明，低浓度的抗生素对空心菜植株的生                            ROS，使植物对环境的适应能力增强而有利于水体
            长具有刺激效应，而高浓度条件则表现出抑制效应。                            污染物的去除。这与陈友媛等              [31 ]  的研究结果一致。
                                                               当  SM X  浓度为  5 和   100 mg/ 时，由于植物体内
                                                                                          L
                                                                              0
                                                               RO 大量产生并积累，抑制了抗氧化酶的活性，该
                                                                 S
                                                               SM 浓度已经超过植物自身抗氧化酶系统保护的
                                                                  X
                                                               范围，说明抗氧化酶系统保护是有限的。Ria 等                    [32]
                                                                                                       z
                                                               在 试 验 中 发 现 ， 氟 喹 诺 酮 类 抗 生 素 浓 度 为       300
                                                               mg/ 时，抗氧化酶系统无法保护小麦免受抗生素增
                                                                  L
                                                               加的胁迫。因此，        在  SM X  胁迫下，会促进植物体内
                                                               RO 的产生，抑制植物抗氧化酶系统。
                                                                 S
                                                                2.3 温度胁迫下唐菖蒲和风车草生理指标变化
                                                                   温度是影响植物生长发育最重要的非生物因素
                               注：同 图  1。                       之一  [33] ，其不仅影响植物的生长，而且对植物体内的
               图 2    不 同  SM 浓度下唐菖蒲和风车草根系活力变化                 RO 含量、抗氧化酶系统产生明显影响。通过人工
                          X
                                                                 S
               Fig.2    Changes of root activity of Gladiolus hybridus and  模拟气候室的温控系统进行调控，不同温度胁迫下
                     Cyperus alternifolius in the presence of
                                                               唐菖蒲和风车       草  RO 含量及抗氧化酶活性变化如
                                                                                 S
                      different initial concentrations of SMX
                                                               图  4  所示。由  图  4  可知，随着温度降低，SOD、CAT、
             2.2.2 活性氧与抗氧化系统指标                                 PO 含量均减少。研究表明，低温胁迫下植物抗氧
                                                                 D
                植物细胞在代谢过程中，会通过光还原反应、梅                          化防御系统会遭到破坏，酶活性下降                 [34] 。但本研究
            勒反应及光呼吸等过程产生一系列活性氧自由基                              发现，O 和    MD  A  含量随温度的降低而逐渐增加。
                                                                     2−
            (ROS)，如超氧阴离子（O ）、过氧化氢（H O ）、丙二                     这是由于植物体内的活性氧一般处于动态平衡，低
                                  2−
                                                 2  2
            醛（MDA）等     [28] 。RO 常被称为植物体内的毒副作                  温胁迫能引起植物体内活性氧含量增加，植物膜脂
                               S
            物，  当  RO 积累到超过植物抗氧化清除能力的程                         过氧化程度加大，导致植          物  MD 产生量增加       [35] 。李
                     S
                                                                                          A
            度时，可造成膜脂过氧化及蛋白质、DN                    A  损伤。       任任等   [36 ]  研究也发现，低温出苗下，甜菜幼苗叶片
            MD 是膜脂过氧化作用的终产物，也是表征膜系统                            中  MD 含量较高。因此，温度的变化在一定程度上刺
                A
                                                                    A
            受害程度的重要指标。本研究中，唐菖蒲和风车草                             激植物活性氧含量增加，抑制了植物抗氧化酶的活性。
            体 内  ROS、H O 和    MD  A  随  SM X  浓度上升而不断           2.4 微生物群落多样性分析
                          2
                        2
            增加（图     3）。当   SM X  浓度超过     10 mg/ 时，与    0      2.4.1 多样性与丰富度指数
                                                 L
            mg/ 相比，唐菖蒲和风车草体             内  MD A  浓度最高增             采 用  α  多样性指  数  (Shannon-Weine 指数、ACE
                                                                                                  r
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