增塑剂邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯对不同生长期冬瓜叶片内源激素的影响

摘要 为了探讨邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）对植物生长发育的影响，以10叶期冬瓜（Benincasa hispida （Thunb.） Cogn）植株為材料，移栽于DEHP浓度为0.33 g/kg土壤中进行培养，在5～25 d等时取样，研究4种内源植物激素在叶片内的变化。结果表明，在DEHP处理下，4种内源激素处理组除ABA外含量均高于对照组。DEHP对冬瓜叶片IAA的增幅呈升—降—升—降而对ABA的降幅呈降—升—降—升；对GA3的增幅呈降—升—降而对ZR的增幅呈升—降—升的趋势，由此可知，在DEHP存在情况下，IAA与ZR、GA3与ABA存在拮抗作用。

关键词 冬瓜植株；生理指标；内源激素；DEHP

中图分类号 S 642.3  文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2024）06-0038-02

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.06.009

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects of  Plasticizer di （2-ethylhexyl）  Phthalate on Endogenous Hormones in Wax Gourd  Leaves at Different Growth Stages

SHEN Guo-ming

（School of Food Engineering，Qingdao Institute of Technology，Qingdao，Shandong 266300）

Abstract

To investigate the effects of di（2-ethylhexyl） phthalate （DEHP） on the plant growth and development，wax gourd （Benincasa hispida （Thunb.） Cogn） plants were transplanted into the soil with the DEHP concentration of 0.33 g/kg.Isochronous sampling were taken between 5 to 25 days to study the changes of four endogenous plant hormones in leaves.The results showed that the contents of four endogenous hormones with DEHP treatment in wax gourd leaves were higher than that untreatment ones except the ABA.The increase ratio of IAA in wax gourd leaves was increase-decline-increase-decline while the decline ratio of ABA was decline-increase-decline-increase;meanwhile，the increase ratio of GA3 in wax gourd leaves was decline-increase-decline while the increase ratio of ZR was on the opposite.It can be seen from the results，in the presence of DEHP，IAA antagonized ABA，GA3 antagonized ZR.

Key words Wax gourd plant;Physiological indicators;Endogenous hormone;DEHP

随着设施农业的发展，绿色食品问题越来越受到广大民众的关注。邻苯二甲酸二-（2-乙基己基）酯（di-（2-ethylhexyl） phthalate，DEHP）是一种邻苯类化合物，通常被用作增塑剂，其一般通过范德华力与塑料相结合［1］。因光照或生物降解很容易导致DEHP扩散到空气中，造成大气、水源以及土壤等污染［2］。冬瓜（Benincasa hispida （Thunb.） Cogn）植株吸收DEHP的主要来源是蜡质层的吸附作用［3］，环境温度以及湿度对冬瓜累积DEHP均有较大的影响，冬瓜累积DEHP随温度的升高而减少，随湿度的增加先增加后减少［1］。通过探究土壤中所含DEHP的浓度对冬瓜植株中累积DEHP含量的影响，发现冬瓜植株地上部分各部位累积DEHP的量与土壤中DEHP的含量呈正相关，若不同土壤冬瓜植株的DEHP未经处理则其根系不能主动将DEHP运输到地上部［4］，主要是吸收大气中的DEHP所导致。

植株的生长发育以及各种生理过程可以通过植物本身的信息传递及信号转导来影响其植株内源激素的代谢水平，可以直接或者间接地影响植株的营养生长及生殖生长。如赤霉素可以促进植株茎以及叶的伸长生长，帮助摆脱诸多非生物胁迫的过程（抗逆能力），生长素、脱落酸、乙烯以及细胞分裂素等植物内源激素只有相互协调，才能使植株处于最优生长状态［5］。为了探究DEHP与冬瓜植株坐果率的关系，笔者测定冬瓜植株从营养生长到生殖生长过程中4种内源激素含量的变化，以便为DEHP调控冬瓜植株的生长发育提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料与试剂

粉皮冬瓜五月早（Benincasa hispida （Thunb.） Cogn vs.Wuyuezao）种子购自菏泽市种子公司；DEHP、抗坏血酸、牛血清白蛋白、考马斯亮蓝色G-250及激素测定相关试剂盒等购自上海生工，试剂均为分析纯。

1.2 试验方法

1.2.1 冬瓜种子发芽。

饱满冬瓜种子用镊子嗑开后以70%（V/V）乙醇溶液消毒10 min，无菌水冲洗2～3次，将消毒后种子放入铺3层滤纸直径9 cm的培养皿中，每皿20粒，再加盖2层滤纸，并用无菌水充分湿润滤纸，恒温箱中进行催芽（温度26～28 ℃，相对湿度70%），在此期间需要经常观察冬瓜的发芽情况并需要在培养皿中不定期加入无菌水来保持滤纸的湿润程度，直至发芽一致的种子占比60%以上为止。

1.2.2 冬瓜植株处理及取样。

冬瓜苗的培育采用土培法（土壤性质：pH 6.3，土壤有机质54 g/kg，阳离子交换力 （CEC） 13.5 cmol/kg，N 117 mg/kg，P 15.7 mg/kg，K 143 mg/kg）。选取发芽一致的幼苗移栽入培养钵（直径20～25 cm，高20～25 cm）中进行冬瓜幼苗生长培育（培育室控温26 ℃/18 ℃（日/夜），光周期14 h/10 h（光/暗），相对湿度70%）。培养一段时间后，选取生长一致的10叶期冬瓜植株移栽到理化性质同上的土壤（10 kg土壤碾碎平铺于1 m2玻璃板上，均匀喷撒含3.3 g DEHP丙酮液100 mL，对照组每10 kg土壤中直接喷撒100 mL丙酮液，然后将土壤转移到培养钵内）中，在培养室中继续培养至处理第5、10、15、20、25天取第10节功能叶，样品用液氮速冻后，-80 ℃保存备用。

1.3 冬瓜植株叶片内源激素测定

冬瓜植株中的各内源激素采用酶联免疫吸附法（ELISA）进行测定，具体测定方法参照Zhao等［6］的方法并略作改进：分别称取0.8 g冬瓜叶片，加入80%（V/V）甲醇溶液在5 ℃下进行提取（7 h），6 000 r/min 离心15 min，取上清液重复2～3次合并其上清液，经过Sep-Pack C18柱（美国Waters 公司）纯化并用氮气吹干，采用PBSTG（磷酸盐吐温缓冲液加0.1%明胶和无脱脂奶粉）定容到3 mL用于后续测定。

激素含量（ng/g）=［样孔激素含量×提取液体体积×（V1/V2）×（1/50）］/鲜重，式中，V1为溶解体积;V2为吹干后加入的甲醇体积［7］。

1.4 数据处理和分析

所有数据都经方差分析（ANOVA）和配对t检验，显著性差异定在5%水平。统计分析由SPSS18（windows）软件完成，每种处理重复3 次，结果以平均值±SD表示。

2 结果与分析

2.1 DEHP对叶片内源IAA的影响

经DEHP处理后的冬瓜植株叶片IAA含量在每个取样时间点（图1 ）均高于对照，分别提高8.49%、27.01%、10.33%、49.07%和7.10%，表明DEHP可以促进内源IAA的合成。在营养生长向生殖生长过程中，DEHP对冬瓜叶片内源IAA的增幅呈升—降—升—降的趋势。

2.2 DEHP对叶片内源GA3的影响

与对照相比，经过DEHP处理后的冬瓜植株中的赤霉素含量整体上升（图2），上升幅度分别为7.14%、3.15%、17.65%、18.61%和12.82%，在營养生长向生殖生长过程中，DEHP对冬瓜叶片内源GA3的增幅呈降—升—降的趋势。

2.3 DEHP对叶片内源ZR的影响 经DEHP处理后的冬瓜植株中的细胞分裂素含量也呈上升趋势（图3），分别提高15.85%、31.91%、24.77%、20.62%和22.34%，在营养生长向生殖生长过程中，DEHP对冬瓜叶片内源ZR的增幅呈升—降—升的趋势。

2.4 DEHP对叶片内源ABA的影响

经DEHP处理后的冬瓜植株叶片中的脱落酸含量明显低于对照组（图4），分别下降11.97%、9.22%、10.06%、5.50%和10.62%，在营养生长向生殖生长过程中，DEHP对冬瓜叶片内源ABA的降幅呈降—升—降—升的趋势。

3 结论与讨论

营养物质、生存环境、内源激素等因素互作决定了植物的生长和发育进程，如果植物的生长环境发生变化则植物中的内源激素调控体系因接收到环境变化的信号而作出相应的适应性反应，从而调节植物的发育和生长［8］。研究表明，在植物生长过程中不仅仅是内源激素进行调控，同时也存在各内源激素之间的相互协调作用［9］。该试验结果表明，环境类激素如DEHP可影响内源激素的水平。

经过DEHP处理后，冬瓜植株中内源生长素、赤霉素（处理后第10天除外）、细胞分裂素以及脱落酸的变化与对照组相比有较大的变化。总体趋势为生长素、赤霉素和细胞分裂素含量显著增加，脱落酸含量则显著降低。DEHP对冬瓜叶片内源IAA的增幅呈升—降—升—降的趋势，对内源GA3的增幅呈降—升—降的趋势，对内源ZR的增幅呈升—降—升的趋势，对内源ABA的降幅呈降—升—降—升的趋势，由此可知，在DEHP存在情况下，IAA与ABA、GA3与ZR存在拮抗作用，这个拮抗作用的结果是DEHP促进冬瓜营养生长（株型较大）和生殖生长（提前开花）。

冬瓜植株的各器官均有吸收累积DEHP的能力，且吸收累积量存在较大差别［9］，具体表现为叶片>茎>根>果实。该试验仅选择冬瓜植株第10片功能叶作为研究对象，只能反映营养生长到生殖生长过程中，DEHP对叶片内源激素的影响，其中对生长素、赤霉素和细胞分裂素的生物合成有促进作用，但对脱落酸的生物合成有抑制作用，此现象也发生在辣椒中［10］，表明DEHP是一种植物生长促进剂。

参考文献

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［2］ 王昱文，柴淼，唐阵武，等.我国环境中邻苯二甲酸酯污染特征及其生态风险［J］.安徽农业科学，2015，43（25）：258-260，264.

［3］ 张晓蕾，沈国明，杜琪珍.DEHP在冬瓜果皮和果肉的累积差异及与果皮蜡质组成的关系［J］.北方园艺，2011（16）：37-40.

［4］ 方杰.蔬菜中DEHP含量分析及冬瓜累积DEHP初探［D］.杭州：浙江工商大学，2008.

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［10］ ASHRAFUZZAMAN M，ABDUL HALIM M，ISMAIL M R，et al.Effect of plastic mulch on growth and yield of chilli （Capsicum annuum L.）［J］.Brazilian archives of biology and technology，2011，54（2）：321-330.