华北农学报

作者：戎红, 施祖荣, 马雪涵

单位：淮南师范学院 生物工程学院,安徽 淮南 232000

关键词：水稻,碳/氮代谢,可溶性蛋白,羧基化多壁碳纳米管,重金属,

基金：安徽省高校自然科学研究重点项目(2023AH051538); 安徽省高校自然科学研究重点项目(2023AH051534); 安徽省自然科学基金项目(2108085QC146)

为评估羧基化多壁碳纳米管(MWCNTs-COOH)与铅(Pb)镉(Cd)复合污染的生态风险提供科学依据,采用水培法,探讨了不同浓度MWCNTs-COOH(2.5,5.0,10.0 mg/L)单一及其与5 μmol/L Cd+20 μmol/L Pb(Cd+Pb)复合污染对水稻苗碳氮代谢若干指标的影响。结果显示,2.5 mg/L MWCNTs-COOH提高净光合速率(Pn)以及叶绿素、可溶性糖、淀粉、游离氨基酸和可溶性蛋白含量,同时增加硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)活性,但伴随着谷氨酸脱氢酶(GDH)活性显著降低。而10.0 mg/L MWCNTs-COOH明显降低水稻根长、茎长、Pn以及叶绿素、可溶性糖和淀粉含量,同时抑制GS、GOGAT和GDH活性,但提高了NR活性。复合处理后,与Cd+Pb处理组相比,2.5 mg/L MWCNTs-COOH复合组根长、茎长、净光合速率、叶绿素含量、可溶性糖含量、淀粉含量、GS和GOGAT活性等变化均不显著,而NR和GDH活性显著升高;10.0 mg/L MWCNTs-COOH复合组除NR活性显著升高外,以上其他指标较Cd+Pb处理组均显著下降。结果表明,低浓度MWCNTs-COOH促进水稻碳氮代谢,而高浓度MWCNTs-COOH抑制水稻碳氮代谢。复合处理后,低浓度MWCNTs-COOH与Cd+Pb复合产生协同作用,促进水稻氮代谢,但对碳代谢影响不明显;高浓度MWCNTs-COOH与Cd+Pb复合产生拮抗作用,减少光合产物的生成,显著抑制水稻碳氮代谢。此外,MWCNTs-COOH单一或与Cd+Pb复合导致游离氨基酸和可溶性蛋白含量的升高,有助于提高水稻苗抵御逆境胁迫的能力。

来源：2025年第S1期

《华北农学报》期刊编辑部

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