硫氰酸盐对水稻幼苗的药害作用.docxVIP

硫氰酸盐对稻秧的药害作用摘要：本实验主要针对的是硫氰酸钾和硫氰胺对稻秧的药害研究。水生植物在这两种硫氰酸盐作用下会出现不同的反应。硫氰胺对稻秧的危害强于硫氰酸钾。稻秧在硫氰胺处理下其相对生长和蒸腾作用都明显减低（p0.01），然而硫氰酸钾对稻秧的影响比含有100mg/lSCN的溶液更大。这两种化学物质对稻秧的嫩叶中叶绿素总含量的影响都不大。虽然植物体对硫氰酸有运输能力，稻秧表现对NH4SCN潜在的移除效果明显高于KSCN.关键词：移除、水稻、硫氰酸盐、毒性前言在活体植物对氰化物的解毒作用中观测到天然的硫氰酸盐。然而，大多数的硫氰酸盐来自照片洗印加工、除草剂、杀虫剂、染料、丙烯酸纤维产品、硫脲的生产、金属分离、电镀废水。工业中大量的排出物致使废水中硫氰酸盐有很高的含量，这将可能导致严重的环境问题。众所周知，硫氰酸盐作为工业炼焦炉废水中的主要成分，其浓度能达到50-650mg/l。另有报道证实，硫氰酸盐对各种哺乳动物均有毒害作用。由于其对蛋白质有强的约束力（绑定蛋白质），使硫氰酸盐抑制卤化物向甲状腺、胃、角膜和鱼的鳃的运输。同时它也作为非竞争性抑制物阻碍各种酶促反应。另外，硫氰酸盐对人的神经系统也有影响，出现易怒、神经紧张、幻觉、精神错乱、狂躁、胡言乱语、抽搐等症状。然而，关于硫氰酸盐对植物的药害作用还尚未见报道。本实验用硫氰酸盐处理水培法得到的稻秧，旨在明确植物本身对硫氰酸盐的反应并评估植物自身移除硫氰酸盐的潜在能力。材料与方法水稻种子来自中国湖南农业科学研究院，经消毒处理后放入25°C的沙土中催芽。长至15天后，将长势（长度和重量）相当的幼苗转移进含有1 mM CaCl2、2mM MES-TRIS缓冲液的预处理溶液中处理4小时，目的是除去细胞壁间的离子。选出10株稻秧放入含有50ml改良后的ISO 8692营养液的容量为50ml的锥形瓶中。供试植物首先在处理环境下放置24小时使其适应各环境条件。锥形瓶口用锡箔纸包住以免水分挥发，阻止瓶内壁海藻的生长。所有的锥形瓶均放入持续人工光照的温室中，保持温度为25±0.5°C，相对湿度为60%±2%。然后，用标准溶液（这里的标准溶液就是含硫氰酸盐的溶液）替换锥形瓶中的营养液，对照除外。实验用的硫氰酸钾和硫氰酸铵都是纯度≥98.5%的分析纯。对于供试的两种化学试剂均设置六个浓度，每个处理浓度重复4次，处理时间48小时。用标准的分光光度计法测定溶液中硫氰酸盐的浓度（中国国家环境保护总局，1989，项目（方法？）编号GB 7487-87）。含有标准硫氰酸钾（KSCN）的处理溶液中SCN-的初始浓度平均值分别为0,25.3(SD-标准偏差:0.68)，50.3（SD:0.79），100(SD:8.47),150(SD:13.0)和200(SD:11.5)mgSCN/l。而硫氰酸铵（NH4SCN）中SCN-初始浓度的平均值分别为：0、25.2(SD:0.71),50.1(SD:2.76),100(SD:7.39),150(SD:4.34)和200(SD:8.05)。通过测定稻秧的干重和蒸腾作用最终测定其药害程度。用锥形瓶植物系统重量的损失来表示蒸腾速率，稻秧重量的改变（与初始重量比较而言）来测定其相对生长量，并测定稻秧总叶绿素含量。结果与讨论图1,2和3显示了供试稻秧暴露在KSCN和NH4SCN中各种参数的变化。和废处理的稻秧相比，表1显示在NH4SCN处理下的所有稻秧蒸腾作用明显降低，而只有暴露于硫氰根离子浓度大于或等于100mg/l的硫氰酸钾溶液中的稻秧蒸腾明显减少。（图2显示）虽然所有植物都能很好的生长，但是随着硫氰酸盐处理浓度的增加，稻秧的相对生长速率出现明显降低的趋势。本实验不需要观察处理48小时后稻秧的黄萎症状。实际上，由图3可看出与非处理的稻秧比较,暴露于KSCN和NH4SCN中的稻秧的叶绿素总含量的变化非常小.（p0.05）.图4显示KSCN和NH4SCN从稻秧生长介质中的移除率。然而这两种物质处理下，SCN-浓度高达200mg/l时，其移除率明显减少（p0.0.1）。这里给出的结果显示稻秧对两种不同的硫氰酸盐表现出不同的反应。事实上，NH4SCN比KSCN对稻秧表现更强的胁迫，两种硫氰酸盐处理下其相对生长明显不同。众所周知硫氰酸盐作为微生物能量、氮、碳的来源之一。硫氰酸盐的生物降解作用明显，硫氰酸盐水解酶催化硫氰酸盐的腈基水解形成羰基硫化物和氨。在自身对硫氰酸盐有解毒作用的生氰植物中发现内源性的硫氰酸盐。对硫氰酸盐有解毒能力的生物体分布广泛。因此有很好的理由相信活体植物可能有能力代谢硫氰酸盐。实际上，本实验证实了硫氰酸盐能在植物体中的运输。同时值得注意的是稻秧对NH4SCN的潜在移除率明显高于KSCN。这可能解释为什么NH4SCN比KSCN更能对稻秧造成严重的影响。同时研究还表明