全 文 ：书雌激素胁迫对萝卜种子萌芽和幼苗
生长及其累积效应的影响
魏瑞成１，李金寒２，何龙翔２，王冉１，邵明诚１，郑勤１
（１．江苏省畜禽产品安全性研究重点实验室 江苏省食品质量安全重点实验室—省部共建国家重点实验室培育基地
江苏省农业科学院，江苏 南京２１００１４；２．中国药科大学，江苏 南京２１１１９８）
摘要：通过水培试验，研究了不同浓度１７β雌二醇（１７βＥ２）胁迫对萝卜种子萌芽、幼苗生长和抗氧化酶系统活性的
影响，以及１７βＥ２在幼苗体内的积累。结果发现，萝卜种子的发芽势、发芽率和根长与１７βＥ２处理浓度呈负相关，
在１０μｇ／Ｌ浓度时１７βＥ２刺激萝卜种子的发芽势和根长明显增加，诱导幼苗体内抗氧化酶ＳＯＤ、ＰＯＤ和ＣＡＴ活
性显著上升；但在５０μｇ／Ｌ浓度的１７βＥ２胁迫下，ＳＯＤ、ＣＡＴ和ＰＯＤ活性受到明显抑制，ＭＤＡ含量显著升高，幼
苗抗氧化能力显著降低，膜质过氧化程度加剧；受１７βＥ２污染，萝卜幼苗体内１７βＥ２积累量随着处理浓度的升高
而增加，其在根部累积量要大于地上部分，在转运过程中发生１７βＥ２代谢，产生具有低雌激素活性的雌酮。萝卜
对１７βＥ２胁迫具有一定的抗性，在１７βＥ２污染土壤中种植萝卜存在潜在的食用安全风险。
关键词：１７β雌二醇；萝卜；抗氧化酶系统；丙二醛；积累
中图分类号：Ｓ６３１．１０３．４；Ｓ３３０．３；Ｑ９４５．３４　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１００４５７５９（２０１３）０５０１９００８
犇犗犐：１０．１１６８６／ｃｙｘｂ２０１３０５２２　　
　　环境雌激素，对野生动物和人体健康具有巨大的潜在危害，已经愈来愈受到全世界的关注［１，２］。在诸多天然
的雌性荷尔蒙物质中，雌二醇被认为是最具潜在影响的一种，即使是很低的浓度也会产生严重影响［３，４］。污水处
理厂出水和畜禽养殖场排泄物是天然雌激素的两大污染源，前者最先引起了人们的关注和研究，但是近期研究发
现，集约化养殖场对环境雌激素的贡献很大，主要源于畜禽动物正常的生理分泌排泄以及饲料中促生长素的添
加，在欧洲养殖废弃物中发现雌二醇含量高达１４～９０４μｇ／ｋｇ干重，新西兰奶牛场污水中雌二醇水平为１９～
１３６０ｎｇ／Ｌ，代谢物雌酮的水平为４１～３１２３ｎｇ／Ｌ，养猪场污水中的雌激素含量为４６ｎｇ／Ｌ，使用肉鸡粪便的土壤
中雌激素浓度有５５～６７５ｎｇ／ｋｇ［５］，而施用猪粪３个月后雌激素从植物根区的渗滤使农田排水系统中Ｅ１浓度可
以达到６８．１ｎｇ／Ｌ［６］，雌激素通过畜禽粪便农用的方式进入到土壤、水体中，对环境构成潜在威胁［７，８］，也造成农
产品的污染。雌激素在１～１０ｎｇ／Ｌ浓度即具有很强的生理功能，河水中含量仅为１ｎｇ／Ｌ时就会造成雄鱼的雌
性化，人类长期食用含有激素的肉制食品或其他农产品，即使含量甚微，但由于其作用极强，亦会影响机体的激素
平衡，从而形成长期潜在的危害。有研究表明，雌激素对人类的直接危害是干扰内分泌生殖系统的正常功能，促
使婴儿性早熟和造成男性生育能力的下降甚至丧失［７，９，１０］。
萝卜（犚犪狆犺犪狀狌狊狊犪狋犻狏狌狊）作为我国主要蔬菜之一，在蔬菜的周年均衡供应上占有重要地位。雌激素随粪污
进入土壤，与植物根细胞壁中交换位点相互作用，能吸附雌激素或将其进一步向地上部分转移，因此粪污中的雌
激素将在根部积累，通过萝卜的食用进入人体，对人体健康造成潜在的危害。目前，有关雌激素污染对萝卜生长
影响少有报道。本研究以萝卜为试验材料，采用水培法研究了不同浓度１７β雌二醇（１７βＥ２）胁迫对萝卜种子萌
芽、幼苗生长和ＳＯＤ、ＰＯＤ、ＣＡＴ活性、ＭＤＡ含量的影响，以及１７βＥ２在幼苗体内的积累和代谢物雌酮的生成
（图１），旨在探讨雌激素对非靶标植物生态毒性和残留特征，以期为揭示植物适应和抵御雌激素污染物的损伤机
制以及蔬菜的安全生产和健康风险评价提供依据。
１９０－１９７
２０１３年１０月
　　　草　业　学　报　　　
　　　ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ　　　
第２２卷　第５期
Ｖｏｌ．２２，Ｎｏ．５
收稿日期：２０１３０３２１；改回日期：２０１３０４２２
基金项目：江苏省自然科学基金（ＢＫ２０１１６８１）资助。
作者简介：魏瑞成（１９７９），男，河南商丘人，博士。Ｅｍａｉｌ：ｒｃｗｅｉ７９＠ｊａａｓ．ａｃ．ｃｎ
通讯作者。Ｅｍａｉｌ：ｗａｎｇｒａｎ＠ｊａａｓ．ａｃ．ｃｎ
图１　１７β雌二醇和代谢物雌酮化学结构
犉犻犵．１　犌犲狀犲狉犪犾犮犺犲犿犻犮犪犾狊狋狉狌犮狋狌狉犲狅犳狋犺犲１７β犈２犪狀犱犈１
　
１　材料与方法
１．１　材料与仪器
材料：１７β雌二醇（１７βＥ２）标准品购自Ｄｒ．Ｅｈｒｅｎｓｔｏｒｆｅｒ，其标准液用甲醇溶解；甲醇、乙腈和乙酸铵为色谱
纯，ＲＯＥＳＣＩＥＮＴＩＦＩＣＩＮＣ（Ｎｅｗａｒｋ，ＵＳＡ）；超氧化物歧化酶（ｓｕｐｅｒｏｘｉｄｅｄｉｓｍｕｔａｓｅ，ＳＯＤ）、过氧化物酶（ｐｅｒ
ｏｘｉｄａｓｅ，ＰＯＤ）、过氧化氢酶（ｃａｔａｌａｓｅ，ＣＡＴ）、丙二醛（ｍａｌｏｎｄｉａｄｅｈｙｄｅ，ＭＤＡ）和蛋白质含量测定试剂盒购自南
京建成生物技术公司；聚乙烯吡咯烷酮（ＰＶＰＫ３０）购自德国ＢＡＳＦ公司；水为超纯水。
仪器：人工气候箱（ＧＸＺ，宁波江南仪器厂）；Ｈ１８５０高速冷冻离心机（湖南湘仪实验室仪器开发有限公司）；
紫外－可见分光光度计（ＰｅｒｋｉｎＥｉｍｅｒＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）；数显恒温水浴锅 ＨＨ６（国华电器有限公司）；漩涡混合器
（上海琪特分析仪器有限公司）；固相萃取柱（ＡｇｉｌｅｎｔＣ１８柱，５００ｍｇ）；超声振荡仪；氮吹仪（ＮＥＶＡＰＴＭ１１２）；配
备ＤＡＤ检测器的Ａｇｉｌｅｎｔ１２００Ｓ高效液相色谱仪和ＥＳＩ源的Ａｇｉｌｅｎｔ６４１０三重四极管质谱仪等。
１．２　试验设计
供试蔬菜为萝卜。２０１２年３月将萝卜种子用０．３％双氧水消毒后蒸馏水洗净，挑选均一、饱满的种子置于铺
３层滤纸的培养皿（直径９ｃｍ）中，每皿１５０粒，每个浓度设３个重复，放置种子时，保持种子胚根末端和生长方向
呈直线。１７β雌二醇（１７βＥ２）处理浓度为１０，５０和１００μｇ／Ｌ，将配制的溶液均匀的加入到培养皿中，每皿５ｍＬ，
以０．１％甲醇作为对照（ＣＫ），将上述处理置于人工气候箱［温度（２５±１）℃，相对湿度（７５±５）％，光期１２ｈ／ｄ，光
强３０００Ｌｕｘ］中。每日更换相应的溶液以保持滤纸湿润。试验第８天时收获幼苗，用于各项指标的测定。
１．３　测定项目与方法
１．３．１　发芽和生长指标的测定　分别在试验第３天和第７天统计种子发芽数，计算发芽势和发芽率：发芽势
（ＧＥ，％）＝前３ｄ发芽种子粒数／供试种子总数×１００；发芽率（ＧＰ，％）＝前７ｄ发芽种子粒数／供试种子数×
１００。根长的测定：每个重复随机取５株，用精确度为０．１ｍｍ的游标卡尺测量幼苗的主根长度，计算平均值。
１．３．２　抗氧化酶活性和 ＭＤＡ含量的测定　试验第８天时取萝卜幼苗地上部分０．６ｇ，加入６ｍＬ预冷的０．０５
ｍｏｌ／ＬｐＨ７．８磷酸缓冲液（含１％ＰＶＰＫ３０），在冰浴上研磨成浆，匀浆液倒入离心管中，在４℃下５０００ｒ／ｍｉｎ离
心１０ｍｉｎ，上清液即为酶提取液，置于４℃ 保存待用［１１，１２］。
蛋白质含量的测定采用考马斯亮蓝Ｇ２５０法，测定５９５ｎｍ下 ＯＤ值。超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）采用黄嘌呤
氧化酶法测定，活性的测定以３７℃条件下每ｍＬ反应液中ＳＯＤ抑制率达５０％时所对应的ＳＯＤ量为１个ＳＯＤ
活力单位（Ｕ），测定５５０ｎｍ 下ＯＤ值。过氧化物酶（ＰＯＤ）活性的测定以３７℃条件下每 ｍｇ组织蛋白每 ｍｉｎ内
Ａ４２０催化产生１μｇ底物的酶量为１个酶活力单位。过氧化氢酶（ＣＡＴ）的测定采用钼酸铵法，以每 ｍｇ组织蛋白
每ｓ内Ａ４０５分解１μｍｏｌ的Ｈ２Ｏ２ 的量为１个活性单位（Ｕ）。丙二醛（ＭＤＡ）采用硫代巴比妥酸法测定。
１．３．３　幼苗体内１７β雌二醇（１７βＥ２）残留量的分析　取待测幼苗用蒸馏水冲洗除去附在表面的１７β雌二醇
（１７βＥ２），然后用滤纸吸干表面水分，研磨后备用。样品处理参照Ｆｉｅｒｓ等
［１３］方法并加以改进［１４，１５］。准确称取
０．２～０．５ｇ研磨样品至１０ｍＬ聚丙烯具塞离心管，加１ｍＬ乙腈，超声１０ｍｉｎ后在４℃下１００００ｒ／ｍｉｎ离心１０
ｍｉｎ，取上清液，４５℃水浴中氮气吹近干，加入１ｍＬ１０％甲醇超声溶解后过Ｃ１８ＳＰＥ柱。将ＡｇｉｌｅｎｔＣ１８柱分别用
１９１第２２卷第５期 草业学报２０１３年
６ｍＬ乙腈和６ｍＬ水活化，将上述样品全部加入小柱中，用６ｍＬ１０％甲醇淋洗，然后用６ｍＬ乙腈洗脱，样品装
载和洗脱过程控制流速０．５ｍＬ／ｍｉｎ。洗脱后的样品在４５℃水浴氮气吹近干，加入２００μＬ乙腈溶解，溶液过
０．２２μｍ滤膜后供ＬＣＭＳ测定。
１．４　数据分析
试验数据用ＳＰＡＳＳ１６．０和Ｅｘｃｅｌ２００３进行统计分析和作图。
２　结果与分析
图２　１７β雌二醇和雌酮质谱图
犉犻犵．２　犕犪狊狊犮犺狉狅犿犪狋狅犵狉犪犿狊狅犳１７β犈２犪狀犱犈１
　
２．１　高效液相色谱－串联质谱分析
１７β雌二醇（１７βＥ２）和其代谢物雌酮（Ｅ１）的分离
对分析是相当重要的。本试验比较了０．１％甲酸水－
甲醇和１０ｍｍｏｌ／Ｌ乙酸铵－乙腈作为流动相、Ｃ８ 与
Ｃ１８为分离柱对目标组分分离的影响，经过优化，采用
Ｃ１８色谱柱和１０ｍｍｏｌ／Ｌ乙酸铵－乙腈在０．３０ｍＬ／ｍｉｎ
的流速下实现了雌激素以及杂质峰的分离（图２）。质
谱参数获得采用１ｍｇ／Ｌ的１７βＥ２和Ｅ１标准液以流
动注射的方式在ＥＳＩ（－）模式下进行母离子全扫描，
确定１７βＥ２和Ｅ１分子离子，然后分别以分子离子为
母离子，对其子离子进行全扫描，选取丰度较强，干扰
较小的离子为定性离子，最后以多反应检测（ＭＲＭ）
确定碰撞能量和碎裂电压，优化的质谱条件见表１。
萝卜植株根和地上部分的１７βＥ２和Ｅ１回收率分别在
７０％～８５％和７８％～９１％，相对标准偏差均小于
１０％，最低检出限分别为１０和１μｇ／ｋｇ，能够满足本
试验的检测需求。
２．２　不同浓度１７β雌二醇对萝卜生长的影响
２．２．１　不同浓度１７β雌二醇对萝卜的发芽势和发芽
率的影响　萝卜种子的发芽势受到加入１７βＥ２的影
响（图３），低浓度刺激有促进种子发芽的趋势，以１０
μｇ／Ｌ处理组效果最为显著，１０和５０μｇ／Ｌ１７βＥ２处
理组的发芽势比对照组分别上升了９．７６％和４．１６％，
而１００μｇ／Ｌ１７βＥ２处理组对萝卜的发芽势有抑制作
用，使其比对照组下降了５．２８％。虽然雌激素的３个
浓度处理组中种子的发芽率与对照组之间不存在显著
表１　１７β雌二醇和雌酮的 犕犚犕监测质谱条件
犜犪犫犾犲１　犕犛／犕犛犿狌犾狋犻狆犾犲狉犲犪犮狋犻狅狀犿狅狀犻狋狅狉犻狀犵（犕犚犕）
犪狀犪犾狔狊犻狊犮狅狀犱犻狋犻狅狀狊狅犳１７β犈２犪狀犱犈１
化合物
Ｃｏｍｐｏｕｎｄ
保留时间
Ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ
ｔｉｍｅ
（ｍｉｎ）
母离子
Ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ
ｉｏｎ
（ｍ／ｚ）
子离子
Ｐｒｏｄｕｃｔ
ｉｏｎ
（ｍ／ｚ）
碎裂电压
Ｆｒａｇｍｅｎｔｏｒ
碰撞能量
Ｃｏｌｉｓｉｏｎ
ｅｎｅｒｇｙ
（ｅ．ｖ）
１７βＥ２ ８．１ ２７１ ２３９ １６０ ４５
１８３ １６０ ４０
１４５ １６０ ３８
Ｅ１ ９．９ ２６９ １８３ １６０ ４５
１４５ １６０ ３４
１４３ １６０ ５４
　为定量离子。
　Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｉｏｎ．
差异，但从数据看低浓度组刺激有促使发芽率升高的能力，比对照组分别升高了３．２５％和４．７３％；高浓度组刺激
可以降低种子的发芽趋势，比对照组下降了０．８９％。上述结果可能与雌激素透过种皮影响种子萌发相关的酶有
关，这种影响存在一个较低浓度下刺激效应和高浓度下的抑制效应［１１，１６，１７］。
２．２．２　不同浓度１７β雌二醇对萝卜根长的影响　１７βＥ２对萝卜根长的影响趋势与发芽势相同（图４），１０和５０
μｇ／Ｌ１７βＥ２处理组促进了根长的生长，比对照组长了１７．３１％和８．８６％，１０μｇ／Ｌ处理组与对照组相比具显著
性差异；而１７βＥ２浓度为１００μｇ／Ｌ处理组的根长比对照组减少了１．５３％，其下降程度同１０μｇ／Ｌ处理组比较
有显著性差异。说明在低浓度（０～１０μｇ／Ｌ）范围内１７βＥ２对萝卜幼苗根长的生长具有促进作用，而在高浓度
（５０～１００μｇ／Ｌ）范围内１７βＥ２抑制了萝卜幼苗根长的生长，根长的发育与加入的污染物１７βＥ２浓度呈负相关。
２．３　不同浓度１７β雌二醇对萝卜抗氧化酶活性及 ＭＤＡ含量的影响
２．３．１　不同浓度１７β雌二醇对萝卜ＳＯＤ影响　超氧化物歧化酶（ｓｕｐｅｒｏｘｉｄｅｄｉｓｍｕｔａｓｅ，ＳＯＤ）是１９６９年由
２９１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１３） Ｖｏｌ．２２，Ｎｏ．５
Ｍｃｃｏｒｄ和Ｆｒｉｄｏｖｉｃｈ发现，催化超氧化物自由基Ｏ２－·和氢离子反应形成过氧化氢（Ｈ２Ｏ２）和分子氧（Ｏ２），消除
生物体在新陈代谢过程中产生的有害物质———自由基。在１０μｇ／Ｌ的１７βＥ２胁迫下，萝卜中ＳＯＤ活性被激活，
比对照组升高了２０．５４％，与对照组差异显著。而５０和１００μｇ／Ｌ处理组则抑制其活性，使其分别下降了
１０．５２％和６．０９％，其中５０μｇ／Ｌ处理组与对照组差异显著（图５）。可能是由于１７βＥ２对萝卜造成了胁迫，促进
了活性氧自由基产生，低浓度（１０μｇ／Ｌ）诱导了ＳＯＤ活性升高，而高浓度对于ＳＯＤ活性的升高具有一定的抑制作
用，在自由基清除能力上受到阻碍，如果长时间处于高浓度胁迫状态，将造成萝卜幼苗的生理功能损伤，影响产量。
２．３．２　不同浓度１７β雌二醇对萝卜ＣＡＴ影响　过氧化氢酶（ｃａｔａｌａｓｅ，ＣＡＴ）是以铁卟啉为辅基、催化过氧化氢
（Ｈ２Ｏ２）分解为分子氧和水的重要酶，与ＳＯＤ、ＰＯＤ等协同作用，使细胞免于遭受 Ｈ２Ｏ２ 的毒害。１０和５０μｇ／Ｌ
浓度的１７βＥ２使萝卜ＣＡＴ的活性分别比对照下降了５．８４％和１３．７８％，其中５０μｇ／Ｌ浓度处理组与对照差异
显著；１００μｇ／Ｌ浓度的１７βＥ２使萝卜ＣＡＴ活性比对照上升１．８５％，但与对照差异不显著（图６）。一方面可能
是由于萝卜在５０μｇ／Ｌ浓度的１７βＥ２胁迫下，抑制了ＳＯＤ的产生，致使 Ｈ２Ｏ２ 生成减少，而ＣＡＴ专一作用于
Ｈ２Ｏ２，但反应的米氏常数（Ｋｍ）较大，只能在Ｈ２Ｏ２ 浓度或酶活性较高时发挥作用［１８］，而本试验中 Ｈ２Ｏ２ 生成减
少，使得ＣＡＴ活性降低；另一方面可能是因为植物体吸收的１７βＥ２直接对ＣＡＴ的生成产生抑制，具体机制需
要进一步探讨。
图３　不同浓度１７β雌二醇对萝卜发芽的影响
犉犻犵．３　犈犳犳犲犮狋狊狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋犮狅狀犮犲狀狋狉犪狋犻狅狀狊狅犳
１７β犈２狅狀狋犺犲犵犲狉犿犻狀犪狋犻狅狀狅犳狉犪犱犻狊犺　
图４　不同浓度１７β雌二醇对萝卜根长的影响
犉犻犵．４　犈犳犳犲犮狋狊狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋犮狅狀犮犲狀狋狉犪狋犻狅狀狊狅犳
１７β犈２狅狀狋犺犲狉狅狅狋犾犲狀犵狋犺狅犳狉犪犱犻狊犺　
　统计检验采用ＬＳＤ检验（犘＜０．０５），不同字母代表处理浓度间差异性显著。下同。Ｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｅｔｔｅｒｓｉｎｔｈｅｓａｍｅｃｏｌｕｍｎｍｅａｎｔｈｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅａｔ犘＜０．０５．Ｔｈｅｓａｍｅｂｅｌｏｗ．
图５　不同浓度１７β雌二醇对萝卜幼苗犛犗犇活性的影响
犉犻犵．５　犈犳犳犲犮狋狊狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋犮狅狀犮犲狀狋狉犪狋犻狅狀狊狅犳
１７β犈２狅狀狋犺犲犛犗犇犪犮狋犻狏犻狋狔犻狀狉犪犱犻狊犺
　
图６　不同浓度１７β雌二醇对萝卜幼苗犆犃犜活性的影响
犉犻犵．６　犈犳犳犲犮狋狊狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋犮狅狀犮犲狀狋狉犪狋犻狅狀狊狅犳
１７β犈２狅狀狋犺犲犆犃犜犪犮狋犻狏犻狋狔犻狀狉犪犱犻狊犺
　
３９１第２２卷第５期 草业学报２０１３年
２．３．３　不同浓度１７β雌二醇对萝卜ＰＯＤ影响　过氧化物酶（ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ，ＰＯＤ）是一族以过氧化氢（Ｈ２Ｏ２）为电
子受体催化底物氧化的酶，铁卟啉为辅基，具有消除过氧化氢毒性的作用，与植物的生长、发育、病性、衰老等有密
切关系。萝卜ＰＯＤ活性受到加入１７βＥ２影响，１０μｇ／Ｌ处理组明显促进萝卜ＰＯＤ活性上升，比对照组升高了
３２．８７％，而５０和１００μｇ／Ｌ浓度处理组的ＰＯＤ活性受到抑制，活性分别下降了１５．５０％和５．６４％，其中以５０
μｇ／Ｌ浓度处理最为明显，与对照差异显著（图７）。１７βＥ２对萝卜中ＰＯＤ的影响趋势与ＳＯＤ基本相同，主要协
助ＳＯＤ清除由ＳＯＤ催化自由基Ｏ２－·形成的过氧化氢（Ｈ２Ｏ２），从而对细胞起保护作用。
２．３．４　不同浓度１７β雌二醇对萝卜 ＭＤＡ影响　丙二醛（ｍａｌｏｎｄｉａｌｄｅｈｙｄｅ，ＭＤＡ）是自由基作用于膜脂发生过
氧化反应的产物，ＭＤＡ的积累会引起蛋白质、核酸等生命大分子的交联聚合，且具有细胞毒性。随着１７βＥ２处
理浓度升高，ＭＤＡ含量逐渐增加，１０，５０和１００μｇ／Ｌ浓度处理的萝卜中 ＭＤＡ含量比对照升高了４２．４１％、
５２．６５％和３５．２２％，尤其以５０μｇ／Ｌ浓度处理组的萝卜膜质过氧化程度严重，３个处理组试验结果与对照组差异
显著（图８）。
图７　不同浓度１７β雌二醇对萝卜幼苗犘犗犇活性的影响
犉犻犵．７　犈犳犳犲犮狋狊狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋犮狅狀犮犲狀狋狉犪狋犻狅狀狊狅犳
１７β犈２狅狀狋犺犲犘犗犇犪犮狋犻狏犻狋狔犻狀狉犪犱犻狊犺
　
图８　不同浓度１７β雌二醇对萝卜幼苗 犕犇犃生成的影响
犉犻犵．８　犈犳犳犲犮狋狊狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋犮狅狀犮犲狀狋狉犪狋犻狅狀狊狅犳
１７β犈２狅狀狋犺犲犾犲狏犲犾狊狅犳犕犇犃犻狀狉犪犱犻狊犺
　
２．４　不同浓度１７β雌二醇在萝卜幼苗中的累积
图９　１７β雌二醇和代谢物雌酮在萝卜幼苗体内的累积
犉犻犵．９　犜犺犲犮狅狀狋犲狀狋狊狅犳１７β犈２犪狀犱犈１犻狀狉犪犱犻狊犺　
１７βＥ２处理浓度在１０～１００μｇ／Ｌ时，随着浓度
的升高，单位重量的地上部分和根中累积的雌激素的
量相应增加，各组间差异显著，同组内根部吸收的１７β
Ｅ２比地上部分累积的量高１．１～１．７倍（图９）。检测
发现，１７βＥ２处理的幼苗除了有１７βＥ２残留，还在地
上部分和根部检测到代谢物雌酮（Ｅ１）的生成，说明
１７βＥ２可以随着萝卜的生长被机体吸收，而吸收的
１７βＥ２在机体某种机制下可发生代谢转化为Ｅ１。
３　讨论
不同浓度的雌激素处理对萝卜种子萌发的影响程
度不同。低浓度处理时，对萝卜种子萌发有促进作用，
但随着１７βＥ２处理浓度的升高，种子发芽势和发芽率
均表现出逐渐降低的趋势，而对发芽势的影响明显大于发芽率。萝卜根的生长也受到加入１７βＥ２的影响，其生
长与浓度呈负相关。１７βＥ２对种子发芽势、发芽率与根长影响的差异可能与种子发育过程有关。通常种子发芽
过程与胚内营养成分和各种酶活动有关，生长环境污染导致的影响只有在环境严重污染时与种子发芽有关的酶
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才能完全被抑制，否则存在一个低浓度下刺激效应和高浓度下的抑制效应［１１，１６，１７］，本试验结果与此相似。植物在
生长和发育过程中，根是始终暴露于１７βＥ２等污染的环境，其对污染物的反应较为敏感
［１８２１］，主要因为根是植物
同周围环境交换和吸收营养物质的场所，根细胞壁中交换位点能将１７βＥ２等污染物固定在这些位点上，阻止或
减少污染物进一步向地上部分转移［２２２４］，试验中发现１７βＥ２在萝卜根部吸收的量要高于地上部分累积的量，积
累的雌激素使得其对根的抑制作用较为明显，本研究也发现雌激素对萝卜幼苗根的抑制要大于对种子萌发的影
响。１７βＥ２被萝卜吸收后在体内因素参与下发生了代谢，随着萝卜幼苗生长期延长，１７βＥ２是否会继续积累以
及物质代谢发生的程度，还需要进一步研究和探讨。
植物在正常代谢中会产生Ｏ２－·、Ｈ２Ｏ２ 和·ＯＨ等活性氧，而活性氧具有毒害作用。通常在逆境胁迫下，植
物活性氧产生和清除系统间的平衡被打破，从而引起细胞膜、细胞器膜及ＤＮＡ的伤害。ＳＯＤ、ＰＯＤ和ＣＡＴ是
植物体构成过氧化物酶体的３种重要抗氧化酶，ＳＯＤ的功能是将超氧阴离子自由基Ｏ２－·歧化为Ｈ２Ｏ２，ＰＯＤ和
ＣＡＴ能够进一步把Ｈ２Ｏ２ 降解成无毒的Ｈ２Ｏ和Ｏ２，三者间相互协调，有效地清除代谢过程产生的活性氧，从而
防止了活性氧引起的膜脂过氧化及其他伤害。因此，ＳＯＤ、ＰＯＤ和ＣＡＴ活性的升降，反映了植物在逆境因子作
用下，通过自身防御机制对环境胁迫做出保护性应激反应［１８，２５］；而 ＭＤＡ则是脂质过氧化的产物，直接反映了活
性氧对植物的损伤情况［２６］。本试验中，在０～１０μｇ／Ｌ浓度的１７βＥ２胁迫下，萝卜幼苗ＳＯＤ活性增加，清除
Ｏ２－·能力增强，进而诱导ＣＡＴ和ＰＯＤ协同清除氧自由基，使其对机体的损伤减少到最小，但在５０μｇ／Ｌ浓度
的１７βＥ２胁迫下，ＳＯＤ、ＣＡＴ和ＰＯＤ活性明显受到抑制，ＭＤＡ含量显著升高，膜质过氧化程度加剧，究其原因，
一方面１７βＥ２诱导机体产生大量的活性氧自由基导致膜质发生氧化损伤；另一方面可能是１７βＥ２抑制了抗氧
化酶活力，降低了线粒体清除活性氧自由基的能力，如果长时间处于此种胁迫状态，可能造成萝卜幼苗的生理功
能损伤。
综上所述，从萝卜种子的发芽势、发芽率、根长、抗氧化酶活性及 ＭＤＡ含量来看，在１７βＥ２胁迫下，萝卜的
种子萌发和幼苗生长会受到影响，植物从周围环境吸收养分的能力也导致１７βＥ２在根部和地上部分的累积并伴
随代谢活动的发生，从而可能造成农产品潜在的食用安全风险，对于１７βＥ２在非靶标植物的运转机制和作用机
理还需要进一步的探讨和研究。
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犈犳犳犲犮狋狊狅犳犲狊狋狉狅犵犲狀狊狋狉犲狊狊狅狀狊犲犲犱犵犲狉犿犻狀犪狋犻狅狀，狊犲犲犱犾犻狀犵犵狉狅狑狋犺犪狀犱犪犮犮狌犿狌犾犪狋犻狅狀犻狀狉犪犱犻狊犺
ＷＥＩＲｕｉｃｈｅｎｇ１，ＬＩＪｉｎｈａｎ２，ＨＥＬｏｎｇｘｉａｎｇ２，ＷＡＮＧＲａｎ１，ＳＨＡＯＭｉｎｇｃｈｅｎｇ１，ＺＨＥＮＧＱｉｎ１
（１．ＪｉａｎｇｓｕＰｒｏｖｉｎｃｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｎｉｍａｌＤｅｒｉｖｅｄＦｏｏｄＳａｆｅｔｙ，ＫｅｙＬａｂｏｆＦｏｏｄＱｕａｌｉｔｙａｎｄ
ＳａｆｅｔｙｏｆＪｉａｎｇｓｕＰｒｏｖｉｎｃｅＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙＢｒｅｅｄｉｎｇＢａｓｅ，ＪｉａｎｇｓｕＡｃａｄｅｍｙ
ｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００１４，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈｉｎａＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１１１９８，Ｃｈｉｎａ）
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆ１７βｅｓｔｒａｄｉｏｌ（１７βＥ２）ｏｎｓｅｅｄｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ，ｓｅｅｄｌｉｎｇ
ｇｒｏｗｔｈ，ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔｅｎｚｙｍｅｓｙｓｔｅｍａｎｄ１７βＥ２ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｉｎｒａｄｉｓｈ（犚犪狆犺犪狀狌狊狊犪狋犻狏狌狊）ｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ
ｕｓｉｎｇｗａｔｅｒｃｕｌｔｕｒｅｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｇｅｒｍｉｎａｔｉｎｇｐｏｔｅｎｔｉａｌｉｔｙ，ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｒａｔｅａｎｄｒｏｏｔ
ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎｏｆｒａｄｉｓｈｐｒｅｓｅｎｔｅｄｔｈｅｉｎｖｅｒｓｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｗｉｔｈ１７βＥ２ｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ｔｈｅｇｅｒｍｉｎａｔｉｎｇｐｏｔｅｎｔｉａｌｉｔｙａｎｄ
ｒｏｏｔｅｌｏｎｇａｔｉｏｎｏｆｒａｄｉｓｈｗｅｒｅｏｂｖｉｏｕｓｌｙｉｎｃｒｅａｓｅｄａｎｄａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｏｆＳＯＤ，ＰＯＤａｎｄＣＡＴｏｆｒａｄｉｓｈｗｅｒｅｓｉｇｎｉｆｉ
ｃａｎｔｌｙｅｎｈａｎｃｅｄｂｙ１７βＥ２ａｔｌｅｖｅｌｓｏｆ１０μｇ／Ｌ．Ｔｈｅ５０μｇ／Ｌ１７βＥ２ｔｒｅａｔｍｅｎｔｉｎｈｉｂｉｔｅｄｔｈｅａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｏｆＳＯＤ，
ＰＯＤａｎｄＣＡＴａｎｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｓｔｉｍｕｌａｔｅｄａｎｉｎｃｒｅａｓｅｉｎｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆＭＤＡ．Ｉｔｍａｄｅｓｅｅｄｌｉｎｇｏｘｉｄａｔｉｏｎｒｅ
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ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆ１７βＥ２ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄｉｎｓｅｅｄｌｉｎｇｓｗａｓｉｎｃｒｅａｓｅｄ．Ｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆ１７βＥ２ｉｎｔｈｅｒｏｏｔ
ｗａｓｌａｒｇｅｒｔｈａｎｔｈａｔｉｎａｅｒｉａｌｐａｒｔ．Ｉｎｔｈｅｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ，１７βＥ２ｗａｓｐａｒｔｌｙｍｅｔａｂｏｌｉｚｅｄｉｎｔｏｔｈｅｌｏｗ
ａｃｔｉｖｅｅｓｔｒｏｎｅｉｎｒａｄｉｓｈ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｒｅｖｅａｌｅｄｔｈａｔｒａｄｉｓｈｓｈｏｗｅｄａｃｅｒｔａｉｎｔｏｌｅｒａｎｃｅｔｏ１７βＥ２ｓｔｒｅｓｓ，ｓｏ
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犓犲狔狑狅狉犱狊：１７βｅｓｔｒａｄｉｏｌ；ｒａｄｉｓｈ；ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔｅｎｚｙｍｅｓｙｓｔｅｍ；ｍａｌｏｎｄｉａｄｅｈｙｄｅ；ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ
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