酒石酸锑(III)酸三水合物对洋葱根尖分生组织细胞的综合毒理学效应研究

《Scientific Reports》：Phytotoxicity of potassium antimony(III) oxide tartrate trihydrate in Allium cepa revealed through multilevel biological responses

　　

摘要

锑是一种日益广泛分布的环境类金属元素，对生物系统具有显著的毒性效应。然而，其在植物细胞中多方面毒性的机制尚未得到完全阐明。本研究旨在对酒石酸锑(III)酸三水合物在洋葱（Allium cepa L.）根尖分生组织细胞中的生理、细胞遗传学、生化和解剖学效应进行综合评估。在暴露于20、100和500 μg/L锑72小时后，对基于根的指标进行了评价；同时将暴露时间延长至144小时，以使叶片充分发育，从而进行叶绿素分析。对发芽和生长参数、有丝分裂指数、微核频率、染色体异常、DNA损伤、丙二醛含量、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性、叶绿素含量以及解剖结构改变进行了评价。锑暴露显著降低了发芽率、根长、增重和有丝分裂指数，同时明显增加了微核和染色体异常频率。彗星实验显示，头部DNA从96.9%降至66.5%，尾部DNA从3.10%增至33.5%。此外，锑暴露显著增强了脂质过氧化和抗氧化酶活性，同时大幅降低了叶绿素a和叶绿素b含量。解剖学分析显示表皮细胞损伤增加、皮层细胞壁增厚以及细胞核扁平化。综上所述，这些结果表明锑抑制细胞分裂、破坏基因组完整性，并在洋葱根尖分生组织细胞中引起结构性组织损伤。本综合评估展示了酒石酸锑(III)酸三水合物的多层次植物毒性效应，为其毒理学机制和生态毒理学意义的未来研究提供了基础。