紫鸭跖草对土霉素污染水体的修复潜力及根系响应机制

作     者：张景智 张健 刘奋武 朱凯 毕文龙 秦俊梅 ZHANG Jingzhi;ZHANG Jian;LIU Fenwu;ZHU Kai;BI Wenlong;QIN Junmei

作者机构：山西农业大学资源环境学院晋中030801 

出 版 物：《应用与环境生物学报》 (Chinese Journal of Applied and Environmental Biology)

年 卷 期：2023年第29卷第6期

页      面：1381-1389页

核心收录：

学科分类：07[理学] 08[工学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0815[工学-水利工程] 0713[理学-生态学] 

基　　金：山西省应用基础研究计划项目(201901D211385) 山西省重点研发计划项目(201903D221015) 山西省产教融合研究生联合培养示范基地建设项目(2022JD05)资助 

主　　题：土霉素 紫鸭跖草 抗氧化系统 根系分泌物 

摘      要：利用景观植物修复抗生素污染水体对缓解抗生素风险、增加生态效益具有重要意义.以景观观叶植物紫鸭跖草(Setcreasea purpurea Boom.)为受试材料,采用水培实验,探究土霉素(0、30、60、90 mg/L)胁迫28 d对紫鸭跖草叶片抗氧化酶活性、土霉素积累量、根系积累量和根系分泌物的影响.结果表明:(1)紫鸭跖草可以通过激活其体内的活性氧系统来响应较高浓度的土霉素胁迫,其叶片抗氧化系统和丙二醛(MDA)活性与培养液土霉素浓度以及培养时间表现出极显著的交互影响(P0.01),脯氨酸(Pro)活性与其根部土霉素积累量表现出极显著的正相关关系(P0.01);(2)紫鸭跖草可在浓度≤90 mg/L土霉素溶液胁迫下长期存活,并大量富集土霉素,在60 mg/L土霉素处理14 d时根系富集浓度最大,富集浓度为2783.6μg/kg;90 mg/L土霉素处理28 d时叶片富集浓度最大,富集浓度为3468.1μg/kg;(3)土霉素胁迫下紫鸭跖草根系分泌物中酯类、醇类、酚类等化合物的相对含量增大,醚类和胺类化合物的分泌量受到抑制.本研究表明紫鸭跖草适用于土霉素污染水体的植物修复,其根系分泌物胁迫响应规律可为调控根际环境提高修复效率提供理论支持.