四環(huán)素對(duì)不同品種蔬菜毒性閾值及其敏感性分布

黃世聰，陳麗珂，張政杰，陳科華，陳澄宇，曾巧云*

1. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，廣東 廣州 510642；2. 廣州造紙集團(tuán)有限公司，廣東 廣州 511462

四環(huán)素（TC）是畜禽糞肥中普遍存在的典型抗生素（Zhou et al.，2020），長(zhǎng)期大量施用畜禽糞肥勢(shì)必導(dǎo)致農(nóng)業(yè)土壤TC 污染（曾巧云等，2018；丁丹等，2023；Wu et al.，2023）。土壤TC 污染不僅能夠誘導(dǎo)、篩選和滋生出抗生素耐藥菌（ARB），危害人類健康和生態(tài)安全（Guo et al.，2021；Wang et al.，2022）。同時(shí)，農(nóng)田土壤TC 污染還會(huì)破壞作物葉綠體結(jié)構(gòu)和葉肉細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)，降低細(xì)胞膜通透性，引起作物的氧化應(yīng)激，從而抑制作物的生長(zhǎng)發(fā)育（Khan et al.，2021）。蔬菜生產(chǎn)基地強(qiáng)調(diào)畜禽糞肥等有機(jī)肥的施用，較高的復(fù)種指數(shù)和施肥頻率導(dǎo)致蔬菜基地土壤TC 污染尤為嚴(yán)重（Sun et al.，2021；Li et al.，2023）。施用畜禽糞肥蔬菜基地土壤中TC含量為102 μg·kg-1，超過喹諾酮類（86 μg·kg-1）、磺胺類（1.1 μg·kg-1）和大環(huán)內(nèi)酯類（0.62 μg·kg-1）的含量（Li et al.，2023），也超出了獸藥國(guó)際協(xié)調(diào)委員會(huì)（VICH）籌劃指導(dǎo)委員會(huì)提出的土壤抗生素生態(tài)毒害效應(yīng)的觸發(fā)值（100 μg·kg-1）。因此，TC 污染對(duì)蔬菜生長(zhǎng)發(fā)育的影響應(yīng)受到重視。

種子發(fā)芽率、芽伸長(zhǎng)和根伸長(zhǎng)經(jīng)常被作為環(huán)境污染物對(duì)受試作物毒性效應(yīng)的關(guān)鍵指標(biāo)（An et al.，2009）。目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于TC 等抗生素對(duì)作物毒性的研究方法也主要是通過種子萌發(fā)實(shí)驗(yàn)，考察抗生素污染脅迫下作物種子發(fā)芽和生長(zhǎng)情況，然后綜合評(píng)價(jià)其毒性（Luo et al.，2019a；張?zhí)飕摰龋?021；趙肖瓊等，2022）。10—100 mg·L-1的TC 處理下，小麥種子萌發(fā)芽長(zhǎng)與根長(zhǎng)分別下降7%—73%和41%—84%（Han et al.，2021）。但作物對(duì)TC 污染的毒性響應(yīng)存在種間和種內(nèi)差異（張乙涵等，2014；Luo et al.，2019b）。以毒性數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的物種敏感性分布法（Species sensitivity distributions，SSD）不僅能體現(xiàn)多物種間的敏感性差異，降低將單一物種的毒理學(xué)數(shù)據(jù)外推到其他物種的不確定性，還可以利用適當(dāng)?shù)哪Ｐ秃徒y(tǒng)計(jì)分布軟件對(duì)毒性數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，從而獲得環(huán)境中95%的物種不受危害時(shí)的最大污染物濃度（HC5），并在此基礎(chǔ)上計(jì)算污染物的預(yù)測(cè)無效應(yīng)濃度值（PNEC）（Wan et al.，2020；Gu et al.，2021；Kamo et al.，2022），是目前環(huán)境污染物生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的重要方法。但目前關(guān)于TC 污染對(duì)某一特定區(qū)域多種品種蔬菜毒性閾值及物種敏感性分布的研究報(bào)道還較少（張乙涵等，2014）。

因此，本文采用室內(nèi)培養(yǎng)方法，選取TC 作為代表性抗生素，調(diào)查其對(duì)珠三角地區(qū)廣泛種植的蔬菜品種種子發(fā)芽率、芽長(zhǎng)和根長(zhǎng)的影響；并選用影響程度較大的指標(biāo)，采用Log-logistic 分布模型，對(duì)TC 的毒性劑量-效應(yīng)關(guān)系進(jìn)行擬合，獲得TC 污染對(duì)不同品種蔬菜毒性的劑量-效應(yīng)曲線，并計(jì)算其相應(yīng)的IC50和IC10；以IC50為評(píng)價(jià)參數(shù)，采用SSD法，構(gòu)建TC 污染對(duì)不同品種蔬菜的SSD 曲線，并獲得基于保護(hù)95%的蔬菜品種的TC 毒性閾值（HC5）和無效應(yīng)濃度（PNEC），從而為土壤TC 污染的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試劑與材料

四環(huán)素（tetracycline，TC）購(gòu)買于阿拉丁試劑公司，純度級(jí)別為USP（美國(guó)藥用級(jí)別）。供試蔬菜種子購(gòu)自廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所種子市場(chǎng)，通過種子發(fā)芽預(yù)實(shí)驗(yàn)棄去發(fā)芽率小于90%的品種，最終確定9 種南方常見蔬菜品種種子作為后續(xù)實(shí)驗(yàn)對(duì)象，包括，白菜（BrassicapekinensisL.）、白瓜（CucurbitapepoL.）、菜心（BrassicaparachinensisL.）、豆角（Vigna unguiculataL.）、花葉芥菜（BrassicajunceaL.）、芥蘭（BrassicaalboglabraL.）、青瓜（CucumissativusL.）、線椒（CapsicumannuumL.）和玉米（ZeamaysL.）。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)采用培養(yǎng)皿濾紙法。根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，設(shè)置正式實(shí)驗(yàn)溶液中TC 的質(zhì)量濃度為0、0.1、1、10、30、50、100、300 和500 mg·L-1。用質(zhì)量濃度為0.1%的次氯酸鈉溶液浸泡消毒10 min，用去離子水沖洗2 遍，取出置于棉紗布內(nèi)。挑選大小相近、品相良好、籽粒飽滿的種子均勻排列在鋪有兩層濾紙的培養(yǎng)皿（直徑為90 mm）中，視種子大小確定放入種子粒數(shù)，白菜、菜心、花葉芥菜和芥蘭放置20 粒種子，其余品種均放置15 粒種子，保持種子的朝向一致，然后分別加入不同質(zhì)量濃度TC 溶液10 mL。每個(gè)處理設(shè)置3 個(gè)重復(fù)。

以上步驟處理好后蓋上玻璃培養(yǎng)皿，稱重并記錄重量，然后將培養(yǎng)皿放置于30 ℃的培養(yǎng)箱避光培養(yǎng)。每日觀察種子的萌發(fā)情況，并采用恒重法來維持培養(yǎng)液的體積。當(dāng)對(duì)照組內(nèi)種子發(fā)芽率大于90%并且45%—55%的種子的芽長(zhǎng)大于20 mm 時(shí)停止培養(yǎng)（張乙涵等，2014）。

取出培養(yǎng)皿，統(tǒng)一切斷根和芽，使用電子示數(shù)游標(biāo)卡尺測(cè)定各品種蔬菜種子的芽長(zhǎng)和根長(zhǎng)，并以對(duì)照組樣品的芽長(zhǎng)和根長(zhǎng)為基準(zhǔn)（100%），計(jì)算各處理種子相對(duì)芽長(zhǎng)和相對(duì)根長(zhǎng)，具體見式（1）和式（2）。

式（1）中：

l1——各處理種子相對(duì)芽長(zhǎng)，%；

ls——各處理種子的芽長(zhǎng)，cm；

ls0——對(duì)照組種子的芽長(zhǎng)，cm。

式（2）中：

l2——各處理種子相對(duì)根長(zhǎng)，%；

lr——各處理種子的根長(zhǎng)，cm；

lr0——對(duì)照組種子的根長(zhǎng)，cm。

1.3 TC 對(duì)不同品種蔬菜種子毒性的劑量-效應(yīng)曲線擬合及修正

TC 對(duì)不同品種蔬菜種子毒性的劑量-效應(yīng)關(guān)系曲線采用Log-logistic 分布模型進(jìn)行擬合，具體見式（3）。然后使用OriginPro 8 的定位功能，尋找當(dāng)y分別為90%和50%時(shí)，ρ的數(shù)值，即IC10和IC50。

式中：

y——各處理種子相對(duì)根長(zhǎng)，%；

y0、b——擬合的參數(shù)，由軟件自動(dòng)生成；

ρ——TC 質(zhì)量濃度值，mg·L-1；

m——ICρ的自然對(duì)數(shù)值，由軟件自動(dòng)生成。

當(dāng)TC 在低質(zhì)量濃度時(shí)會(huì)對(duì)種子萌發(fā)和生長(zhǎng)產(chǎn)生刺激效應(yīng)，可采用低劑量污染物刺激效應(yīng)（hormesis）曲線進(jìn)行修正，并將橫坐標(biāo)軸改為以10為底的對(duì)數(shù)坐標(biāo)軸。擬合可用OriginPro 8 軟件來完成，方程如式（4）所示。

式中：

Y——植物相對(duì)含量或相對(duì)生物量，%；

ρ——TC 的質(zhì)量濃度，mg·L-1；

a、b、c、d——方程參數(shù)，由曲線擬合時(shí)自動(dòng)生成。

當(dāng)k為10、50 時(shí)，參數(shù)c定義為IC10及IC50，由曲線擬合時(shí)自動(dòng)生成。

1.4 TC 對(duì)不同品種蔬菜毒性的敏感性分布曲線擬合

目前常用于擬合SSD 曲線的分布模型包括Burr-Ⅲ、Log-logistic、Log-normal 以及Log-triangular等。根據(jù)文獻(xiàn)研究結(jié)果（Li et al.，2018），本文采用Burr-Ⅲ模型（式 (5)）及相應(yīng)BurrliOZ 統(tǒng)計(jì)軟件，選用IC50作為物種敏感性分布的指標(biāo)（根據(jù)公式 (3)和 (4) 得到IC50），獲得TC 對(duì)不同品種蔬菜毒性的敏感性頻次（SSD）分布曲線。

式中：

ρ——溶液中TC 的質(zhì)量濃度，mg·L-1；

b、c、k——函數(shù)的3 個(gè)參數(shù)，由曲線擬合時(shí)自動(dòng)生成。

1.5 生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)閾值（HC5）和預(yù)測(cè)無效應(yīng)濃度（PNEC）的計(jì)算

根據(jù)1.4 中物種敏感性分布曲線，計(jì)算得到TC的HC5，然后根據(jù)式（6）獲得TC 的PNEC（Gu et al.，2021）。

式中：

ρ(PNEC)——TC 的預(yù)測(cè)無效應(yīng)質(zhì)量濃度，μg·L-1；

ρ(HC5)——TC 的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)閾值，μg·L-1；

K——評(píng)價(jià)因子，在生態(tài)毒性試驗(yàn)中取值通常為5（Gredelj et al.，2018）。

1.6 數(shù)據(jù)處理和分析

采用Microsoft Excel 2016 對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，文中所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤（n=3）；使用SPSS 17.0 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析及多重比較（P=0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 TC 污染對(duì)蔬菜種子發(fā)芽率的影響

TC 污染對(duì)試驗(yàn)品種蔬菜種子發(fā)芽率的影響見圖1。

圖1 不同質(zhì)量濃度TC 污染處理下蔬菜種子的發(fā)芽率Figure 1 Germination rates of vegetables seeds under TC contamination treatment

從圖1 可以看出，隨TC 污染質(zhì)量濃度的增加，9 種試驗(yàn)品種蔬菜種子的發(fā)芽率總體呈下降趨勢(shì)，且隨蔬菜品種的不同而不同。除玉米外，其余8 種蔬菜發(fā)芽率保持在75%以上。當(dāng)TC 質(zhì)量濃度為100 mg·L-1時(shí)，除白瓜種子的發(fā)芽率低于90%以外，其他品種蔬菜種子發(fā)芽率均大于90%；當(dāng)TC 質(zhì)量濃度為500 mg·L-1時(shí)，除白瓜、芥蘭和玉米種子的發(fā)芽率低于80%以外，其他品種蔬菜種子發(fā)芽率均大于80%。

2.2 TC 污染對(duì)蔬菜種子芽伸長(zhǎng)的影響

試驗(yàn)品種蔬菜種子芽長(zhǎng)對(duì)TC 污染的響應(yīng)（見圖2）可以歸為兩種類型。第一種類型為敏感型。低質(zhì)量濃度TC 處理下，種子芽長(zhǎng)即呈現(xiàn)出顯著下降，且種子芽長(zhǎng)下降程度隨TC 質(zhì)量濃度的增加而增加，如白瓜和青瓜種子。當(dāng)TC 質(zhì)量濃度為0.1 mg·L-1時(shí)，種子芽長(zhǎng)分別是對(duì)照處理的73.4%（白瓜）和77.9%（青瓜），差異顯著；當(dāng)TC 質(zhì)量濃度為10 mg·L-1時(shí)，種子芽長(zhǎng)僅為對(duì)照處理的42.3%（白瓜）和57.8%（青瓜）。第二種類型為低質(zhì)量濃度促進(jìn)高質(zhì)量濃度抑制型，即低質(zhì)量濃度TC 處理對(duì)種子芽伸長(zhǎng)具有一定的促進(jìn)作用，高質(zhì)量濃度TC處理抑制種子芽伸長(zhǎng)。本實(shí)驗(yàn)中，除白瓜和青瓜種子以外，其他品種蔬菜種子均屬于第二種類型。以花葉芥菜為例，當(dāng)TC≤1 mg·L-1時(shí)，對(duì)種子芽長(zhǎng)具有一定的促進(jìn)作用，相對(duì)芽長(zhǎng)大于對(duì)照處理，TC 質(zhì)量濃度為1 mg·L-1時(shí)，相對(duì)芽長(zhǎng)為對(duì)照處理的111.2%，差異顯著；但當(dāng)TC＞1 mg·L-1時(shí)，對(duì)種子芽長(zhǎng)具有抑制作用，且抑制程度隨TC 質(zhì)量濃度的增加而增加，當(dāng)TC 質(zhì)量濃度為10 mg·L-1和100 mg·L-1時(shí)，相對(duì)芽長(zhǎng)分別為對(duì)照處理的84.1%和51.2%，差異顯著。

圖2 不同質(zhì)量濃度四環(huán)素污染處理下蔬菜種子的相對(duì)芽長(zhǎng)Figure 2 Relative shoot elongation of vegetables seeds under different TC contamination treatment

2.3 TC 污染對(duì)蔬菜種子根伸長(zhǎng)的影響

試驗(yàn)品種蔬菜種子根伸長(zhǎng)對(duì)TC 污染的響應(yīng)類型（見圖3）與芽伸長(zhǎng)相似。第一種類型為敏感型，如白瓜、豆角、青瓜和玉米種子。以白瓜種子為例，當(dāng)TC 質(zhì)量濃度為0.1 mg·L-1和1 mg·L-1時(shí)，白瓜種子相對(duì)根長(zhǎng)分別為45.5%和56.7%，顯著低于對(duì)照處理。第二種類型為低質(zhì)量濃度促進(jìn)高質(zhì)量濃度抑制型，如白菜、菜心、花葉芥菜、芥蘭和線椒種子。以芥蘭種子為例，當(dāng)TC 質(zhì)量濃度為0.1 mg·L-1和1 mg·L-1時(shí)，相對(duì)根長(zhǎng)分別為153.1%和140.1%，顯著高于對(duì)照處理；而當(dāng)TC 質(zhì)量濃度為100 mg·L-1和300 mg·L-1時(shí)，相對(duì)根長(zhǎng)分別為23.8%和10.9%，顯著低于對(duì)照處理。

圖3 不同質(zhì)量濃度四環(huán)素污染處理下蔬菜種子的相對(duì)根長(zhǎng)Figure 3 Relative root elongation of vegetables seeds under different TC contamination treatment

從圖2 和圖3 可以看出，TC 污染對(duì)試驗(yàn)品種蔬菜種子根長(zhǎng)的影響程度大于芽長(zhǎng)。本實(shí)驗(yàn)質(zhì)量濃度范圍內(nèi)，TC 污染對(duì)豆角種子芽長(zhǎng)的影響范圍為112.0%—43.8%，而對(duì)根長(zhǎng)的影響范圍為96.0%—24.3%；對(duì)玉米種子芽長(zhǎng)的影響范圍為73.3%—129.4%，而對(duì)根長(zhǎng)的影響范圍為84.7%—26.5%。因此，本文以蔬菜種子根長(zhǎng)作為測(cè)試終點(diǎn)來評(píng)價(jià)TC污染對(duì)不同品種蔬菜的毒性閾值。

2.4 TC 污染對(duì)不同品種蔬菜種子根伸長(zhǎng)的劑量-效應(yīng)關(guān)系

經(jīng)污染物低劑量刺激效應(yīng)修正后，TC 對(duì)不同品種蔬菜種子根伸長(zhǎng)的劑量-效應(yīng)的關(guān)系曲線見圖4，并獲得10%和50%根長(zhǎng)抑制質(zhì)量濃度及置信區(qū)間，見表1。

表1 基于蔬菜根長(zhǎng)的TC 毒性閾值與95%的置信區(qū)間Table 1 Toxicity thresholds of TC based on vegetable root elongation and 95% confidence intervals

圖4 蔬菜根長(zhǎng)與四環(huán)素添加質(zhì)量濃度的劑量-效應(yīng)曲線Figure 4 Dose-response curves of added TC on root elongation of vegetables

如圖4 所示，隨著溶液中TC 質(zhì)量濃度的增加，9 種試驗(yàn)品種蔬菜種子根長(zhǎng)逐漸下降。當(dāng)TC 質(zhì)量濃度為1 mg·L-1時(shí)，根長(zhǎng)開始急劇下降；當(dāng)質(zhì)量濃度達(dá)到500 mg·L-1時(shí)，除豆角和玉米種子以外，其他品種蔬菜種子相對(duì)根長(zhǎng)低于10%，甚至接近“0”，基本停止生長(zhǎng)。

從表1 可以看出，TC 對(duì)不同品種蔬菜的毒性閾值差異較大，IC50值最小為2.98 mg·L-1（青瓜），最大值為83.60 mg·L-1（玉米）；IC10值最小0.03 mg·L-1（玉米），最大值為5.63 mg·L-1（芥蘭）；且從IC50和IC10大小排序來看，不同品種蔬菜對(duì)TC的敏感性程度并非一致，如，玉米種子的IC50最大，但I(xiàn)C10最小。

2.5 TC 污染對(duì)不同品種蔬菜種子毒性的敏感性分布及HC5、PNEC

從TC 污染對(duì)不同品種蔬菜種子毒性（基于根長(zhǎng)IC50）的SSD 曲線（圖5）可以看出，不同品種蔬菜對(duì)TC 污染毒性的敏感性頻次分布擬合效果較好，其敏感性分布頻次的大小順序?yàn)椋河衩祝静诵模窘嫣m＞豆角＞白菜＞線椒＞花葉芥菜＞白瓜＞青瓜。即，玉米種子對(duì)TC 污染的耐受性最強(qiáng)，其次為菜心；青瓜種子對(duì)TC 污染最敏感。

圖5 不同品種蔬菜種子基于根長(zhǎng)IC50的SSD 曲線Figure 5 SSD curve of different species of vegetables seeds based IC50 of their root elongation

Burr-Ⅲ分布模型擬合結(jié)果表明，本實(shí)驗(yàn)中，TC對(duì)不同品種蔬菜種子的HC5為9.64 μg·L-1，PNEC為1.93 μg·L-1。

3 討論

本實(shí)驗(yàn)設(shè)置質(zhì)量濃度范圍內(nèi)，TC 污染對(duì)9 種蔬菜種子發(fā)芽率具有不同程度的抑制作用，而對(duì)于除白瓜和青瓜種子的芽長(zhǎng)和根長(zhǎng)，以及豆角和玉米根長(zhǎng)以外的指標(biāo)，則表現(xiàn)出低質(zhì)量濃度TC 具有促進(jìn)作用，高質(zhì)量濃度TC 具有抑制作用。0.1 mg·L-1的TC 污染處理下，菜心種子的相對(duì)芽長(zhǎng)和相對(duì)根長(zhǎng)分別為123.2%和125.6%，顯著高于對(duì)照處理；1 mg·L-1的TC 污染處理下，線椒種子的相對(duì)芽長(zhǎng)和相對(duì)根長(zhǎng)分別為119.4%和115.0%，顯著高于對(duì)照處理。這可能是由于低質(zhì)量濃度的抗生素污染提高了植物的應(yīng)激能力，促使植物加強(qiáng)自身蛋白質(zhì)的合成以抵抗抗生素的毒害作用，從而表現(xiàn)出低質(zhì)量濃度抗生素對(duì)根伸長(zhǎng)的促進(jìn)作用（陳敏杰等，2019）。這種抗生素對(duì)植物根長(zhǎng)的“低促高抑”的現(xiàn)象也存在于前人的研究中。如，土霉素（OTC）質(zhì)量濃度為0—9.38 mg·L-1時(shí)，小白菜、甘藍(lán)、大白菜、玉米、豇豆、生菜和黃瓜等蔬菜種子相對(duì)根長(zhǎng)均有促進(jìn)作用，而當(dāng)OTC 質(zhì)量濃度達(dá)到37.5 mg·L-1時(shí)，根伸長(zhǎng)開始受到抑制，且其抑制程度隨OTC 質(zhì)量濃度的升高而增加（姚洪偉等，2019）。

一般來說，污染物對(duì)種子萌發(fā)指標(biāo)的影響程度為：根長(zhǎng)＞芽長(zhǎng)＞發(fā)芽率，即，根長(zhǎng)對(duì)環(huán)境污染物的敏感程度最高，發(fā)芽率對(duì)環(huán)境污染物的敏感程度最低。這可能是由于植物的根系直接暴露在外界環(huán)境中，與污染物直接接觸，對(duì)污染物的響應(yīng)也最直接（保瓊莉等，2020；李柯等，2020；周睫雅等，2020）；而種皮構(gòu)成了種胚與外界環(huán)境之間的屏障，阻止環(huán)境中的污染物進(jìn)入種皮內(nèi)部，使得發(fā)芽率受外界污染物的影響程度最?。ˋraújo et al.，2005）。芽長(zhǎng)對(duì)環(huán)境污染物的敏感程度介于發(fā)芽率和根長(zhǎng)之間，這可能是由于種子發(fā)芽時(shí)可以從胚內(nèi)獲取養(yǎng)分，即使在根的生長(zhǎng)受到抑制時(shí)，芽的伸長(zhǎng)還可以吸收種子的養(yǎng)分而不受抑制（金彩霞等，2009）。已有文獻(xiàn)研究表明，TCs 污染對(duì)種子萌發(fā)的影響也表現(xiàn)出同樣的規(guī)律，即，根長(zhǎng)＞芽長(zhǎng)＞發(fā)芽率（鮑艷宇等，2008；葛成軍等，2012）。如，OTC 和金霉素（CTC）污染（50 mg·L-1）下，白菜種子根伸長(zhǎng)分別下降了60%（OTC）和30%（CTC），而種子發(fā)芽率的響應(yīng)不明顯（葛成軍等，2012）；TC 污染（≤300 mg·L-1）對(duì)萵苣等4 種蔬菜種子的根伸長(zhǎng)抑制作用大于芽伸長(zhǎng)的抑制作用（Pan et al.，2016）。本文TC 污染（≤500 mg·L-1）對(duì)9 種蔬菜種子萌發(fā)指標(biāo)的影響程度為：根長(zhǎng)＞芽長(zhǎng)＞發(fā)芽率，當(dāng)TC 質(zhì)量濃度為10 mg·L-1時(shí)，9 種品種蔬菜種子相對(duì)根長(zhǎng)、相對(duì)芽長(zhǎng)和發(fā)芽率分別為16.9%—72.5%，42.3%—129.4%，83%—100%，與文獻(xiàn)研究結(jié)果相一致。

抗生素對(duì)種子萌發(fā)過程中根伸長(zhǎng)的影響與種子品種有關(guān)。當(dāng)OTC 質(zhì)量濃度達(dá)到10 mg·L-1時(shí)，小麥種子根長(zhǎng)出現(xiàn)明顯縮短，而玉米和高梁種子根長(zhǎng)出現(xiàn)明顯縮短的質(zhì)量濃度分別為20 mg·L-1和40 mg·L-1時(shí)（王磊等，2017）。當(dāng)TC 質(zhì)量濃度為100 mg·L-1時(shí)，番茄的相對(duì)根長(zhǎng)小于20%，而玉米的相對(duì)根長(zhǎng)大于50%（張乙涵等，2014）。生菜、苜蓿和胡蘿卜種子（Hillis et al.，2011），以及生菜、胡蘿卜、黃瓜和西紅柿種子（Pan et al.，2016）對(duì)TC 污染的響應(yīng)程度也存在顯著差異。本文9 種蔬菜種子萌發(fā)對(duì)TC 污染的響應(yīng)程度變化較大，如，當(dāng)TC 質(zhì)量濃度為10 mg·L-1時(shí)，玉米、青瓜和白瓜種子的相對(duì)根長(zhǎng)分別為72.5%、35.9%和16.9%，差異顯著。

以根長(zhǎng)作為測(cè)試終點(diǎn)，TC 對(duì)9 種蔬菜的IC50值最大值為83.60 mg·L-1（玉米），最小值為2.98 mg·L-1（青瓜）；IC10最大值為5.63 mg·L-1（芥蘭），最小值為0.03 mg·L-1（玉米）；且從IC50和IC10大小排序來看，不同品種蔬菜對(duì)TC 的敏感性程度并非一致，如，玉米種子的IC50最大，但I(xiàn)C10最小。Liu et al.（2009）的研究表明，TC 對(duì)黃瓜種子的IC50（203 mg·L-1）顯著高于水稻種子（69 mg·L-1）和燕麥種子（57 mg·L-1），而其IC10（8 mg·L-1）卻顯著低于水稻種子（16 mg·L-1）和燕麥種子（14 mg·L-1）。玉米種子的IC50為108.38 mg·L-1，是8 種實(shí)驗(yàn)植物品種中最大的；而其IC10（3.81 mg·L-1）卻顯著低于萵筍（8.36 mg·L-1）和黑麥草（6.28 mg·L-1）（張乙涵等，2014）。這可能與不同品種植物種子自身性狀，如，總糖、總蛋白、總脂和灰分，等指標(biāo)有關(guān)（Luo et al.，2019b）。

對(duì)比文獻(xiàn)研究報(bào)道可知，本文青瓜種子的IC50為2.98 mg·L-1，其低于Liu et al.（2009）、張乙涵等（2014）以及Pan et al.（2016）的研究結(jié)果，分別為203、10.74 和34.8 mg·L-1，這可能是實(shí)驗(yàn)所選青瓜品種不同所致，即種內(nèi)差異。Luo et al.（2019b）開展了抗生素對(duì)植物種內(nèi)毒性差異的研究，結(jié)果表明，TC 對(duì)3 種白菜的IC50分別為119.90、24.60 和16.03 mg·L-1，對(duì)3 種食用油菜的IC50分別為86.64、55.53 和63.77 mg·L-1，對(duì)3 種卷心菜的IC50分別為52.25、15.88 和75.25 mg·L-1。但目前還未見抗生素對(duì)青瓜種內(nèi)毒性差異的研究報(bào)道。

同時(shí)，本文獲得TC 對(duì)珠三角常見品種蔬菜的HC5為9.64 μg·L-1，PNEC 為1.93 μg·L-1，這一研究豐富了TC 對(duì)蔬菜的毒性數(shù)據(jù)，為土壤TC 污染的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供科學(xué)依據(jù)。

4 結(jié)論

TC 污染對(duì)實(shí)驗(yàn)所選品種蔬菜種子萌發(fā)指標(biāo)的影響程度為：根長(zhǎng)＞芽長(zhǎng)＞發(fā)芽率。當(dāng)TC 質(zhì)量濃度為10 mg·L-1時(shí)，9 種品種蔬菜種子相對(duì)根長(zhǎng)、相對(duì)芽長(zhǎng)和發(fā)芽率分別為 16.9%—72.5%，42.3%—129.4%，83%—100%。TC 污染對(duì)種子萌發(fā)的影響程度不僅與測(cè)試指標(biāo)相關(guān)，還與蔬菜品種密切相關(guān)。當(dāng)TC 質(zhì)量濃度為10 mg·L-1時(shí)，玉米、青瓜和白瓜種子的相對(duì)根長(zhǎng)分別為 72.5%、35.9%和16.9%，差異顯著。毒性劑量-效應(yīng)曲線表明，TC 對(duì)不同品種蔬菜毒性閾值差異較大，IC50最大值為83.60 mg·L-1（玉米），最小值為2.98 mg·L-1（青瓜）。SSD 曲線表明，不同品種蔬菜對(duì)TC 毒性敏感性頻次分布順序?yàn)椋河衩祝静诵模窘嫣m＞豆角＞白菜＞線椒＞花葉芥菜＞白瓜＞青瓜。即，玉米種子對(duì)TC 污染的耐受性最強(qiáng)，青瓜種子對(duì)TC 最為敏感，可以作為珠三角區(qū)域TC 污染生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的蔬菜品種。本實(shí)驗(yàn)獲得TC 對(duì)不同品種蔬菜的HC5為9.64 μg·L-1，PNEC 為1.93 μg·L-1。