硫氰酸盐对水稻幼苗的药害作用

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1、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（p<0.01），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、

2、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

3、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1mMCaCl2、2mMMES-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ISO8692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

4、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GB7487-87）。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

5、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

6、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.（p>0.05）.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（p<0.0.1）。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

7、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。同时研究还表明营养