恩诺沙星与Cu复合污染对白菜和西红柿根及芽伸长的抑制作用

符博敏，岳林，冯丹，李昉泽，俞花美，葛成军,3,*

1. 海南大学环境与植物保护学院，海口 570228 2. 海南大学海口环境毒理学重点实验室，海口 570228 3. 海南大学热带作物种质资源保护与开发利用教育部重点实验室，海口 570228

恩诺沙星与Cu复合污染对白菜和西红柿根及芽伸长的抑制作用

符博敏1,2，岳林1，冯丹1，李昉泽1，俞花美1，葛成军1,2,3,*

1. 海南大学环境与植物保护学院，海口 570228 2. 海南大学海口环境毒理学重点实验室，海口 570228 3. 海南大学热带作物种质资源保护与开发利用教育部重点实验室，海口 570228

抗生素恩诺沙星和重金属Cu是当今我国土壤中较常见的污染物。本研究考察了恩诺沙星与Cu复合污染对砖红壤中白菜和西红柿种子的根及芽伸长的影响，以评估恩诺沙星和Cu复合污染潜在的生态风险。结果表明，加入不同浓度的Cu时，土壤中的恩诺沙星浓度与2种作物的根伸长和芽伸长的抑制率均显著相关(P<0.05)；白菜的敏感性均大于西红柿；白菜和西红柿的根伸长对复合污染的生态毒性的敏感性均较芽伸长更高；与单一恩诺沙星胁迫相比，在恩诺沙星与Cu(100 mg·kg-1)或Cu(300 mg·kg-1)复合污染下，二者对白菜和西红柿的根及芽伸长抑制效应均表现为协同作用。试验结果在揭示恩诺沙星与Cu复合污染的生态毒性效应的同时，也为重金属和抗生素复合污染的生态风险评价提供科学依据。

Cu；恩诺沙星；白菜；西红柿；根伸长；芽伸长；抑制率；复合污染

Received 6 August 2015 accepted 26 August 2015

恩诺沙星是1987年由德国拜尔公司研制成功并投入使用的第一个动物专用的氟喹诺酮类药物，该药物广泛应用于动物和畜禽养殖业感染性疾病的预防和治疗。但恩诺沙星被动物吸收后不能完全被代谢，很多以原药状态随尿液粪便排出体外。吴银宝等[1]研究表明，健康鸡灌服恩诺沙星后，鸡的粪(尿)中检测到的抗生素主要含有恩诺沙星原型，而且低浓度的恩诺沙星可以保持较长时间。有研究发现，恩诺沙星施加到土壤中能被农作物吸收并富集，对作物生长发育造成一定程度的危害[2]。

Cu作为最早被发现的金属之一，是植物生长发育所必需的微量元素，并且已被人类广泛生产使用。随着现代化工农业的发展，重金属Cu的滥用和排放给环境带来极大的风险。宋玉芳等[3]学者研究发现，高浓度Cu污染对蔬菜早期根伸长和芽伸长均起到抑制作用。Cu污染不仅使污染区的植物、动物和微生物生长以及土壤酶受到危害，还会影响生态环境，甚至威胁到生态系统的稳定性[4]。

在复杂的自然环境中，绝大多数的污染由多种污染物造成，即复合污染。研究发现，我国多个省份的典型规模化养殖场产生的粪便中含有多种抗生素和重金属Cu，并且施入这些粪便的土壤中也检测到了抗生素和重金属的复合污染[5-6]。

众多学者对单一抗生素或重金属形态下的污染试验上都取得了不少重要成果，并对抗生素和重金属复合污染也展开了相关研究，但恩诺沙星和Cu复合污染对蔬菜种子的生态毒性效应却鲜有报道。因此，本试验以白菜和西红柿为供试作物，研究了恩诺沙星和Cu复合污染对其根伸长和芽伸长的影响情况，旨在揭示恩诺沙星与Cu复合污染时的生态毒性效应，以期为重金属和抗生素复合污染生态风险评价提供科学依据。

1 材料与方法 (Materials and methods)

1.1 供试材料

(1)供试种子和土壤

供试种子为白菜(Brassica rapa var. glabra)和西红柿(Lycopersicon esculentum)，均购自广东种子公司。供试土壤为海南省儋州市大成镇梨头村砖红壤，采自周边无污染源的天然橡胶林地，均为表土(0～20 cm)，风干后磨碎、过2 mm尼龙筛备用。

(2)试剂与仪器

盐酸恩诺沙星，纯度≥98%，购自上海华瑞动物制药有限公司；CuSO4·5H2O为分析纯，广州化学试剂厂生产。人工气候培养箱(上海新苗QHX-300BS-Ⅲ)。

1.2 实验方法

准确称取50 g风干过筛砖红土壤置于直径90 mm的玻璃培养皿中，分别加入不同剂量的恩诺沙星与Cu离子进行复合，其中设置6个不同的恩诺沙星处理浓度，对白菜的处理浓度分别是：0.2、0.4、0.8、1.5、2.5、4.0 mg·kg-1，对西红柿的处理浓度分别是：5、10、20、40、80、150 mg·kg-1，Cu的处理浓度分别设置为0、100、300 mg·kg-1；用玻璃棒搅拌均匀，并用去离子水调节土壤含水量至田间最大持水量的60%，并置于人工气候培养箱中(25士0.5) ℃下平衡2 d后，将种子均匀播种于土壤中(应尽量保持种子胚根末端与其生长方向呈直线)，每个培养皿处理20粒种子，每个处理设置3个重复，盖好玻璃培养皿后置于人工气候培养箱中(25士0.5) ℃下暗处培养，同时设置空白对照。

当对照种子的发芽率>90%，根长度为20 mm时，结束实验。检测种子根伸长和芽伸长，并计算抑制率，其中抑制率(IR)按下式计算：

1.3 数据统计与分析

采用Origin 8.0和SAS 9.1软件进行数据分析和对浓度-抑制率曲线拟合作图，并计算IC50值。

2 结果(Results)

2.1 恩诺沙星与Cu复合污染对白菜种子根伸长抑制率的影响

恩诺沙星与Cu复合污染对白菜种子根伸长的抑制效应见图1，相关回归方程如表1所示。在3个不同浓度Cu(0、100、300 mg·kg-1)的胁迫下，土壤中药物含量与白菜根伸长抑制率之间具有相关性(P<0.05)。

当Cu=0 mg·kg-1，即恩诺沙星单一污染时，由图1可以看出，白菜根伸长抑制率先随恩诺沙星浓度的升高而减小，而当恩诺沙星浓度达到1.5 mg·kg-1时，根伸长抑制率反而随恩诺沙星浓度的升高而增大。而当Cu加入量分别为100 mg·kg-1和300 mg·kg-1构成与恩诺沙星复合污染时，白菜种子的根伸长抑制率初始值均随恩诺沙星浓度的增加而增大，当到达转折点恩诺沙星为1.5 mg·kg-1时则随着浓度的升高而降低。

图1 恩诺沙星与Cu复合污染对白菜种子根伸长的抑制效应

在相同恩诺沙星浓度下，随着Cu浓度的增加，其对白菜的根伸长抑制率均相应增大。随着恩诺沙星浓度增大，不同Cu浓度施入对白菜根伸长抑制率之间的差异先增大后逐渐减小。恩诺沙星在土壤的起始浓度等于0.2 mg·kg-1，Cu的加入浓度分别为0、100、300 mg·kg-1时，白菜根伸长抑制率分别是35.41%、44.82%、50.09%，其抑制率差异最小为5.27%；而恩诺沙星浓度为1.5 mg·kg-1时，3个不同Cu处理浓度下白菜种子的根伸长抑制率分别为25.79%、56.74%、68.81%，抑制率差异最高达到43.02%。

在添加不同Cu浓度和恩诺沙星复合污染条件下，由表1可知，白菜根伸长IC50值呈现逐渐减小的趋势，分别为4.61、0.65、0.03 mg·kg-1。这说明随着Cu浓度的升高，增强了恩诺沙星对白菜根伸长的毒性效应，二者的复合污染对白菜根伸长抑制起协同作用。

2.2 恩诺沙星与Cu复合污染对白菜种子芽伸长抑制率的影响

Cu和恩诺沙星复合污染对白菜芽伸长的抑制效应如图2所示，对应的回归方程见表2。白菜芽伸长抑制率与土壤中恩诺沙星的浓度之间具有相关性(P<0.05)。

恩诺沙星和Cu的复合污染对白菜的芽伸长有显著影响，且对白菜芽伸长和根伸长抑制率趋势一致。由图2可知，低浓度恩诺沙星下，分别加入Cu(100 mg·kg-1)和Cu(300 mg·kg-1)对白菜种子芽伸长抑制率均随恩诺沙星浓度的增加而升高，从恩诺沙星浓度等于1.5 mg·kg-1开始白菜芽伸长抑制率随着恩诺沙星浓度的升高而降低。恩诺沙星单一污染胁迫下白菜种子芽伸长抑制率却与复合污染时的趋势相反，在无Cu(0 mg·kg-1)条件下，随恩诺沙星浓度的提高，白菜芽伸长抑制率减少，当恩诺沙星浓度达到1.5 mg·kg-1时，芽伸长抑制率则随恩诺沙星浓度的增大而逐渐变大。

表1 恩诺沙星与Cu复合污染对白菜根伸长抑制的回归分析和IC50Table 1 Regression analysis and IC50of enrofloxacin and Cu combined pollution on inhibition of root elongation of cabbage

注：X为恩诺沙星浓度；Y为根(或芽)伸长抑制率。下表皆同。

Note:X presents the concentration of enrofloxacin; Y presents the inhibition rate of root (or shoot) elongation. The following tables are same.

图2 恩诺沙星与Cu复合污染对白菜种子芽伸长的抑制效应

在低浓度恩诺沙星污染下，如恩诺沙星浓度为1.5 mg·kg-1，随着Cu的处理量不断增加，白菜种子的芽伸长抑制率分别为29.52%、51.35%、58.24%，可以看出白菜芽伸长抑制率呈现升高趋势，抑制率之间的差异也相应地增大，抑制率差异高达28.72%。而恩诺沙星浓度为1.5 mg·kg-1以上时，如当恩诺沙星在土壤的浓度等于4 mg·kg-1时，白菜芽伸长抑制率分别是36.27%、44.48%、53.39%，可见白菜芽伸长抑制率出现随着Cu污染量升高而增加的趋势，但白菜芽伸长抑制率之间的差异却不断降低。

由表2可见，Cu与恩诺沙星复合污染时白菜芽伸长IC50值分别为6.08、1.84、0.39 mg·kg-1，说明随着Cu浓度的增加其IC50值逐渐减小，恩诺沙星与Cu的复合污染要大于恩诺沙星单一污染对白菜的毒性，二者的复合污染对芽伸长起到一定的协同作用。

2.3 恩诺沙星与Cu复合污染对西红柿种子根伸长抑制率的影响

恩诺沙星与Cu复合污染对西红柿根伸长抑制

率的影响如图3和表3所示。施加的Cu和恩诺沙星含量与西红柿根伸长抑制率之间具有显著相关性(P<0.01)。

图3 恩诺沙星与Cu复合污染对西红柿种子根伸长的抑制效应

在单一恩诺沙星污染条件下，初始西红柿根伸长抑制率随土壤药物浓度的升高而降低(见图3)，随着恩诺沙星浓度的不断加大，根伸长抑制率却开始逐渐增强，最高达到68.88%。当分别加入Cu(100 mg·kg-1)和Cu(300 mg·kg-1)与恩诺沙星形成复合污染时，西红柿种子的根伸长抑制率均随施加恩诺沙星量的增大而加大，而当土壤中恩诺沙星浓度超过20 mg·kg-1后反而随着浓度的加大而减少，这一变化规律与白菜的抑制趋势相似。

相比于未添加任何Cu的实验组，西红柿种子在Cu(300 mg·kg-1)与恩诺沙星复合污染下的根伸长抑制率相应增强，说明二者对西红柿的生长产生了一定的协同作用。在Cu(100 mg·kg-1)条件下，西红柿根伸长抑制率起初随恩诺沙星浓度升高而增强；当恩诺沙星浓度超过150 mg·kg-1后，未添加Cu对西红柿种子的根伸长抑制率为68.88%，而添加Cu(100 mg·kg-1)的抑制率等于43.06%，二者的复合污染反而要低于单一恩诺沙星的作用。

表2 恩诺沙星与Cu复合污染对白菜芽伸长抑制的回归分析和IC50Table 2 Regression analysis and IC50of enrofloxacin and Cu combined pollution on inhibition of shoot elongation of cabbage

表3 恩诺沙星与Cu复合污染对西红柿根伸长抑制的回归分析和IC50Table 3 Regression analysis and IC50of enrofloxacin and Cu combined pollution on inhibition of root elongation of tomato

由表3结果可知，在恩诺沙星与不同浓度Cu复合污染条件下，西红柿根伸长IC50值分别为89.07、81.04、1.03 mg·kg-1，这说明恩诺沙星和Cu(300 mg·kg-1)的复合污染对西红柿根伸长起协同作用，与Cu(100 mg·kg-1)的复合污染总体上也加强了对西红柿根伸长的毒性。

2.4 恩诺沙星与Cu复合污染对西红柿种子芽伸长抑制率的影响

恩诺沙星与不同浓度Cu复合污染对西红柿种子芽伸长的抑制效应如图4所示，相应回归方程见表4。土壤中的药物浓度与西红柿芽伸长抑制率之间具有相关性(P<0.05)。

图4 恩诺沙星与Cu复合污染对西红柿种子芽伸长的抑制效应

加入Cu浓度分别为100和300 mg·kg-1时，西红柿的芽伸长抑制率起初均随恩诺沙星浓度的升高而增强，如图4所示，当恩诺沙星浓度到达20 mg·kg-1时，西红柿种子芽伸长抑制率反而随着恩诺沙星浓度的增加而减小。在单一恩诺沙星胁迫下，初始西红柿芽伸长抑制率随着恩诺沙星浓度的增多而降低，当恩诺沙星浓度超过20 mg·kg-1时，随土壤中恩诺沙星含量的加大，西红柿芽伸长抑制率变小。恩诺沙星和Cu复合污染对白菜和西红柿的根及芽伸长抑制趋势是一致的。

在土壤中添加Cu(100 mg·kg-1)时，复合污染对西红柿种子芽伸长抑制率总体要大于单一恩诺沙星作用下的抑制率，但当恩诺沙星达到设定最高浓度150 mg·kg-1时却是相反的，此时复合污染对西红柿芽伸长抑制率等于32.14%，而对应浓度下未添加Cu的抑制率为53.56%。恩诺沙星与Cu(300 mg·kg-1)复合污染对西红柿种子芽伸长的毒性要强于单一的恩诺沙星污染。

当不同浓度Cu与恩诺沙星形成复合污染时，从表4可看出，西红柿芽伸长IC50值随Cu浓度增大呈现逐渐减小的趋势，分别等于98.53、84.68、2.24 mg·kg-1。说明恩诺沙星与Cu的复合污染对西红柿芽伸长起协同作用。

3 讨论(Discussion)

本试验结果表明，白菜和西红柿根及芽伸长在恩诺沙星单一污染条件下均受到一定程度的抑制。

表4 恩诺沙星与Cu复合污染对西红柿芽伸长抑制的回归分析和IC50Table 4 Regression analysis and IC50of enrofloxacin and Cu combined pollution on inhibition of shoot elongation of tomato

有研究发现，抗生素可以通过抑制酶活性和植原体的活性等对植物体的生长造成影响[7]。Migliore等[8]认为抗生素对植物的致毒机理是由植物体内叶酸与抗生素相互竞争导致，植物富集抗生素后会减少对其生长发育所需叶酸的吸收，因此影响了植物正常的生理功能。本研究中当只有恩诺沙星污染时，根和芽伸长抑制率均随恩诺沙星浓度的增大而呈现先升高后降低的趋势，在恩诺沙星浓度达到1.5 mg·kg-1时，根(芽)伸长抑制率达到最低值。王丽平等[9]研究发现，低浓度的恩诺沙星可刺激土壤微生物活性和增加土壤有机碳的矿化，高浓度的恩诺沙星则会抑制土壤微生物活性和有机碳的矿化，且抑制程度随恩诺沙星加入量的增加而增强。因此单一恩诺沙星污染在较低浓度时，可能由于土壤微生物活性作用使恩诺沙星对植物的毒性相对较弱，而当恩诺沙星浓度过高时，不仅抑制甚至杀死土壤有益微生物，还会对植物的根和芽生长均产生危害。

本研究选用常见重金属Cu与恩诺沙星对白菜和西红柿种子进行复合污染，从试验结果可知，分别加入Cu(100 mg·kg-1)和Cu(300 mg·kg-1)与恩诺沙星形成复合污染时，白菜和西红柿根(芽)伸长抑制作用均比单一恩诺沙星污染要强，说明二者复合对作物生长抑制起协同作用，并且土壤中Cu含量増大会加强对作物根(芽)伸长的联合毒性。这可能与Cu的加入量和作用机理有关。Cu作为植物生长发育所必需的微量营养元素，在低浓度条件下可以促进植物的生长，当Cu过量时，会使植物根伸长受到抑制，对植物体产生毒害，这是由于过量的Cu能削弱植物体细胞膜的保护功能，导致Cu2+渗入细胞中并造成危害作用，从而使植物体细胞器的结构和功能受到影响[10-12]。此外，钱晓薇等[13]发现Cu能够破坏植物根尖细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成，使根尖细胞无法正常进行分裂并最终对根的伸长达到抑制作用。本试验结果显示，施加Cu(100 mg·kg-1)和Cu(300 mg·kg-1)时，在恩诺沙星处于较低浓度时，它们的复合毒性较强，但随着恩诺沙星升高到一定浓度时，二者对白菜和西红柿的根(芽)伸长抑制作用呈减弱趋势。该结果与其他学者获得的有机物与重金属复合污染对植物生态毒性效应的研究结果相一致[14-15]。Chauhan等[16]认为2种化合物互相反应时，基团之间由于发生作用而改变自身的化学结构，磺胺类药物可与Cu2+生成盐沉淀络合物，从而降低各自的生物有效性。因此可能在恩诺沙星低浓度时，由于土壤微生物活性上升使植物吸收更多的Cu，导致根(芽)被抑制的作用增强，但随着恩诺沙星浓度的增大，更多的Cu被反应成毒性较弱的络合物使二者对植物的联合抑制作用降低。

在不同浓度Cu和恩诺沙星复合污染条件下，白菜和西红柿的根伸长IC50值均比对应的芽伸长IC50值要小，说明该2种作物的根伸长受污染物的抑制作用较芽伸长敏感，这可能和种子生长发育过程有关。根是植物吸收各种养分的重要器官，一般情况下，根在土壤中处于完全暴露的状态，污染物质更容易富集在根部并对其正常功能造成直接的影响，由于污染物通过体内吸收的量相对于根更少，从而减轻了对芽的毒害作用。其他的研究也证明了土壤污染物质对植物根的毒性效应最明显[17-18]。在试验中西红柿的IC50值均比白菜的IC50值要大，说明西红柿对恩诺沙星与不同浓度Cu复合污染的敏感性要弱于白菜。徐秋桐等[19]认为不同的作物对抗生素表现的抗性不同，且不同的种皮对污染物有不同的阻碍作用。不同植物体各部位受不同类型和不同浓度污染物的影响具有差异性，且抗生素与重金属的相互作用机制非常复杂，在此方面仍需进行深入研究。

[1] 吴银宝, 汪植三, 廖新俤, 等. 恩诺沙星在鸡体中的排泄及其在鸡粪中的降解[J]. 畜牧兽医学报, 2005, 36(10): 1069-1074

Wu Y B, Wang Z S, Liao X D, et al. Study on the excretion of enrofloxacin in chicken and its degradation in chicken feces [J]. Acta Veterinaria et Zootechnica Sinica, 2005, 36(10): 1069-1074 (in Chinese)

[2] Migliore L, Civitareale C, Cozzolino S, et al. Phytotoxicity to and uptake of enrofloxacin in crop plants [J]. Chemosphere, 2003, 52(7): 1233-1244

[3] 宋玉芳, 许华夏, 任丽萍, 等. 土壤重金属污染对蔬菜生长的抑制作用及其生态毒性[J]. 农业环境科学学报, 2003, 22(1): 13-15

Song Y F, Xu H X, Ren L P, et al. Inhibition and eco-toxicity of heavy metals pollution on vegetable growth in soils [J]. Journal of Agro-Environment Science, 2003, 22(1): 13-15 (in Chinese)

[4] 李焕江. 不同Cu源对畜禽作用及对环境的影响[J]. 吉林畜牧兽医, 2008, 29(7): 11-13

Li H J. The effect of different-type copper on animal and environment [J]. Jilin Animal Husbandry and Veterinary, 2008, 29(7): 11-13 (in Chinese)

[5] 张树清, 张夫道, 刘秀梅. 规模化养殖畜禽肥有害成分测定[J]. 植物营养与肥料学报, 2005, 11(6): 822-829

Zhang S Q, Zhang F D, Liu X M. Determination and analysis on main harmful composition in excrement of scale livestock and poultry feedlots [J]. Plant Nutrition and Fertilizer Science, 2005, 11(6): 822-829 (in Chinese)

[6] 王瑾, 韩剑众. 饲料中重金属和抗生素对土壤和蔬菜的影响[J]. 生态与农村环境学报, 2008, 24(4): 90-93

Wang J, Han J Z. Effects of heavy metals and antibiotics on soil and vegetables [J]. Journal of Ecology and Rural Environment, 2008, 24(4): 90-93 (in Chinese)

[7] Bradel B G, Preil W, Jeske H. Remission of the free branching pattern of Euphorbia pulcherrima by tetracycline treatment [J]. Journal of Phytopathology, 2000, 148(1-2): 587-590

[8] Migliore L, Civitareale C, Cozzolino S, et al. Laboratory models to evaluate phytotoxicity of sulphadimethoxine on terrestrial plants [J]. Chemosphere, 1998, 37: 2957-2961

[9] 王丽平, 章明奎, 郑顺安. 土壤中恩诺沙星的吸附-解吸特性和生物学效应[J]. 土壤通报, 2008, 39(2): 393-397

Wang L P, Zhang M K, Zheng S A. Adsorption-desorption characteristics and biological effects of enrofloxacin in agricultural soils [J]. Chinese Journal of Soil Science, 2008, 39(2): 393-397 (in Chinese)

[10] 朱云集, 王晨阳, 马元喜, 等. 铜胁迫对小麦根系生长发育及生理特性的影响[J]. 麦类作物, 1997, 17(5): 49-51

Zhu Y J, Wang C Y, Ma Y X, et al. Effects of copper stress on growth and physiological characteristics of wheat roots [J]. Tritical Crops, 1997, 17(5): 49-51 (in Chinese)

[11] 郑爱珍, 刘传平, 沈振国. 镉对白菜、青菜生长的影响[J]. 北方园艺, 2005(2): 42-43

Zheng A Z, Liu C P, Shen Z G. Effects of cadmium on the growth of cabbage and pakchoi [J]. Northern Horticulture, 2005(2): 42-43 (in Chinese)

[12] Strange J, Macnair M R. Evidence for a role for the cell membrane in copper tolerance of Mimulus guttatus Fischer [J]. New Phytologist, 1991, 119(3): 383-388

[13] 钱晓薇. 硫酸铜对蚕豆根尖细胞有丝分裂的影响[J]. 细胞生物学杂志, 2004, 26(1): 171-175

Qian X W. The effect of copper sulphate on mitosis of Vicia faba root tip cells [J]. Chinese Journal of Cell Biology, 2004, 26(1): 171-175 (in Chinese)

[14] Cheng Y, Zhou Q X. Ecological toxicity of reactive X-3B red dye and cadmium acting on wheat (Triticum aestivum) [J]. Environmental Science, 2002, 14: 136-140

[15] 王米道, 程凤侠, 司友斌. 铜与草甘嶙复合污染对小麦种子发芽与根伸长的抑制作用[J]. 生态毒理学报, 2009, 4(4): 591-596

Wang M D, Cheng F X, Si Y B. The inhibition of the combined pollution of copper and glyphosate to the seed germination and root elongation of wheat [J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2009, 4(4): 591-596 (in Chinese)

[16] Chauhan L K S, Gupta S K. Combined cytogenetic and ultrastructural effects of substituted urea herbicides and synthetic pyrethroid insecticide on the root meristem cells of Allium cepa [J]. Pesticide Biochemistry and Physiology, 2005, 82: 27-35

[17] 葛成军, 俞花美, 焦鹏. 两种四环素类兽药抗生素对白菜种子发芽与根伸长抑制的毒性效应[J]. 生态环境学报, 2012, 21(6): 1143-1148

Ge C J, Yu H M, Jiao P. Toxicological effects of two tetracycline antibiotics on the inhibition of seed germination and root elongation of Chinese cabbages [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2012, 21(6): 1143-1148 (in Chinese)

[18] 宋玉芳, 许华夏, 任丽萍, 等. 土壤重金属对白菜种子发芽与根伸长抑制的生态毒性效应[J]. 环境科学, 2002 , 23(1): 103-107

Song Y F,Xu H X, Ren L P, et al. Eco-toxicological effects of heavy metals on the inhibition of seed gerurination and root elongation of Chinese cabbages in soils [J]. Environmental Science, 2002, 23(1): 103-107 (in Chinese)

[19] 徐秋桐, 鲍陈燕, 章明奎. 土壤抗生素污染对3种蔬菜种子萌发及根系生长的影响[J]. 江西农业学报, 2014, 26(9): 37-43

Xu Q T, Bao C Y, Zhang M K. Effects of soil antibiotics pollution on seed germination and root elongation of three kinds of vegetables [J]. Acta Agriculturae Jiangxi, 2014, 26(9): 37-43 (in Chinese)

◆

Inhibitory Effect of Combined Pollution of Enrofloxacin and Cu on Root and Shoot Elongation of Cabbage and Tomato

Fu Bomin1,2, Yue Lin1, Feng Dan1, Li Fangze1, Yu Huamei1， Ge Chengjun1,2,3,*

1. College of Environment and Plant Protection, Hainan University, Haikou 570228, China 2. Key Laboratory of Environmental Toxicity of Haikou City, Hainan University, Haikou 570228, China 3. Key Laboratory of Protection and Development Utilization of Tropical Crop Germplasm Resources (Hainan University), Ministry of Education, Haikou 570228, China

Antibiotics enrofloxacin and heavy metal Cu are two of common pollutants in soils of China. In order to evaluate the potential ecological risk of the combined pollution of enrofloxacin and Cu, the effects of combined stress by enrofloxacin and Cu on the root and shoot elongation of cabbage and tomato cultivated in latosol were investigated. The results showed that inhibition rate of root and shoot elongation of cabbage and tomato were significantly correlated to enrofloxacin concentration (P<0.05) under different Cu concentrations in soil. The root and shoot sensitivities of cabbage under co-existed pollution of enrofloxacin and Cu were greater than those of tomato. In addition, the eco-toxicity of the combined pollution for root elongation of the two crops was higher than that of the shoot elongation. Compared with the single pollution of enrofloxacin, the synergistic effect on root and shoot elongation inhibition of cabbage and tomato occurred when treated with different concentrations of enrofloxacin and 100 or 300 mg·kg-1Cu. The results revealed the ecological toxicity of combined pollution of enrofloxacin and Cu, which provided scientific basis for risk assessment of antibiotics and heavy metals.

Cu; enrofloxacin; cabbage; tomato; root elongation; shoot elongation; inhibitory rate; combined pollution

国家自然科学基金项目(21367011)；国家自然科学基金项目(21467008)；海南省自然科学基金项目(413123)；热带作物种质资源保护与开发利用教育部重点实验室开放基金(2013hckled-1)；中西部高校提升综合实力工作资金项目(ZXBJH-XK004, ZXBJH-XK005, MWECSP-RT08)

符博敏(1992-)，男，硕士研究生，研究方向为有机污染物的环境行为，E-mail: minbofu@163.com ；

*通讯作者(Corresponding author)， E-mail: gcj3007@163.com

10.7524/AJE.1673-5897.20150806001

2015-08-06录用日期：2015-08-26

1673-5897(2015)5-157-07

X171.5

A

葛成军(1977—)，男，江西南昌人，博士，副教授，主要研究方向为环境生态学。

符博敏, 岳林，冯丹，等. 恩诺沙星与Cu复合污染对白菜和西红柿根及芽伸长的抑制作用[J]. 生态毒理学报，2015, 10(5): 157-163

Fu B M, Yue L, Feng D, et al. Inhibitory effect of combined pollution of enrofloxacin and Cu on root and shoot elongation of cabbage and tomato [J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2015, 10(5): 157-163 (in Chinese)