聚氯乙烯微塑料对白菜幼苗生长及生理生化响应的浓度依赖性效应研究

《BMC Plant Biology》：Growth and physiological responses to microplastics exposure in Brassica chinensis L. seedlings

　　

摘要

背景 微塑料（MPs）是一类广泛存在的新兴环境污染物，已证实其可通过多种进入途径被植物吸收，尤其是通过土壤-水-植物系统。其植物富集作用已被证明会干扰植物重要的生理机制。本研究通过受控实验，调查了聚氯乙烯微塑料（PVC-MPs）对白菜（Brassica chinensis L.）幼苗生长及生理生化响应的影响。研究将不同浓度的PVC-MPs（0%、0.5%和2%，质量分数）引入土壤，以评估其对植物发育的剂量依赖性效应。

结果 结果表明，白菜对PVC-MPs暴露表现出明显的浓度依赖性响应。在较低浓度（0.5%，质量分数）下，PVC-MPs表现出促进效应，表现为生物量积累增加、地上部分伸长增强以及叶片叶绿素含量升高。相反，较高浓度暴露（2%，质量分数）引发了显著的药物毒性效应，植物高度起初受到刺激，随后受到抑制，同时叶片中脯氨酸积累以进行渗透调节，并伴随茎部淀粉储备的显著减少。

结论 研究揭示了PVC-MPs对植物生长影响背后不同的浓度依赖性机制。在较低浓度下，PVC-MPs通过根系形态调整刺激植物生长，侧根增殖可改善水分和养分吸收效率。根系的变化还伴随着同化作用的增强，导致地上部分伸长和生物量积累增加。相比之下，高浓度PVC-MPs通过抑制途径触发生长抑制：叶绿体损伤损害了光合性能，同时淀粉转化为可溶性糖作为渗透调节响应。这些协调一致的生理响应最终导致高浓度PVC-MPs暴露下的生长抑制。

临床试验编号 不适用。

背景 微塑料（MPs）是一类广泛存在的新兴环境污染物，已证实其可通过多种进入途径被植物吸收，尤其是通过土壤-水-植物系统。其植物富集作用已被证明会干扰植物重要的生理机制。本研究通过受控实验，调查了聚氯乙烯微塑料（PVC-MPs）对白菜（Brassica chinensis L.）幼苗生长及生理生化响应的影响。研究将不同浓度的PVC-MPs（0%、0.5%和2%，质量分数）引入土壤，以评估其对植物发育的剂量依赖性效应。

结果 结果表明，白菜对PVC-MPs暴露表现出明显的浓度依赖性响应。在较低浓度（0.5%，质量分数）下，PVC-MPs表现出促进效应，表现为生物量积累增加、地上部分伸长增强以及叶片叶绿素内容量升高。相反，较高浓度暴露（2%，质量分数）引发了显著的植物毒性效应，植物高度起初受到刺激，随后受到抑制，同时叶片中脯氨酸积累以进行渗透调节，并伴随茎部淀粉储备的显著减少。

结论 研究揭示了PVC-MPs对植物生长影响背后不同的浓度依赖性机制。在较低浓度下，PVC-MPs通过根系形态调整刺激植物生长，侧根增殖可改善水分和养分吸收效率。根系的变化还伴随着同化作用的增强，导致地上部分伸长和生物量积累增加。相比之下，高浓度PVC-MPs通过抑制途径触发生长抑制：叶绿体损伤损害了光合性能，同时淀粉转化为可溶性糖作为渗透调节响应。这些协调一致的生理响应最终导致高浓度PVC-MPs暴露下的生长抑制。

临床试验编号 不适用。