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传统有机溶剂对生态环境和人类健康具有危害性,近年来人们一直在寻找环境友好的替代品,作为一种新兴“绿色溶剂”,离子液体进入到人们的视线,离子液体由于具有很多独特的理化性质而被广泛应用于萃取、分离、催化、有机合成等领域。离子液体的广泛使用使其不可避免的流入到环境中,越来越多的研究表明离子液体对水生生物和陆生生物有不同程度的毒性。因此,在离子液体应用之前,评估其可能存在的环境影响以及农业生态风险极为必要。本研究以玉米为研究对象,考察了具有不同官能基团的六种咪唑氯盐对玉米种子萌发和幼苗生长的影响,通过分析种子萌发的发芽率、根芽长度、根芽重量及活力指数和幼苗生长的生长指标、抗氧化酶活性、丙二醛含量、叶绿素含量和叶绿素荧光参数,探索了不同取代基对玉米种子萌发和幼苗生长的影响规律及其生理机制,为综合评价离子液体对生态环境的影响提供依据。本实验的主要结论如下:1.总体上,所考察的六种离子液体在低浓度(1-10mg/L,除[BzMIm]Cl外)时对玉米幼苗的生长有不同程度的促进作用,高浓度时则抑制玉米幼苗的生长。2.在所考察浓度范围(1-1000mg/L)内,六种咪唑类离子液体对玉米种子发芽率无明显影响,对活力指数的影响较为显著,顺序为:[BzMIm]Cl>[AMIm]Cl>[EMIm]Cl>[CPMIm]Cl≈[HOOCEMIm]Cl>[AOEMIm]Cl。具有不同官能基团的六种咪唑类离子液体对玉米幼苗根茎生长的影响不同,对于玉米幼苗茎长而言,毒性顺序依次为:[BzMIm]Cl>[AMIm]Cl>[EMIm]Cl>[CPMIm]Cl>[AOEMIm]Cl>[HOOCEMIm]Cl;对于玉米幼苗根长而言,毒性顺序依次为:[BzMIm]Cl>[AMIm]Cl>[HOOCEMIm]Cl>[EMIm]Cl>[CPMIm]Cl>[AOEMIm]Cl。3.六种咪唑类离子液体处理玉米幼苗后,玉米幼苗根茎中抗氧化酶的活性发生变化。对于茎中抗氧化酶而言,除[HOOCEMIm]Cl胁迫后的SOD、APX外,与对照组相比,低浓度的离子液体处理玉米幼苗后,玉米幼苗茎中抗氧化酶活性无明显变化,高浓度离子液体胁迫后,酶活性随着离子液体浓度的升高而升高;对于根中抗氧化酶而言,除[CPMIm]Cl和[AOEMIm]Cl胁迫后的CAT及APX外,与对照组相比,低浓度的离子液体处理后,抗氧化酶活性无明显变化,后随着离子液体浓度的升高而升高;[AOEMIm]Cl处理对根中POD活性无明显影响,其它五种离子液体在高浓度时诱导根中POD活性降低。4.MDA是膜脂过氧化的副产物,MDA的积累通常作为反映植物遭受胁迫程度的重要指标。本研究中,六种离子液体处理均引起玉米幼苗根、茎中MDA含量升高,表明离子液体处理引起玉米质膜过氧化,对根、茎造成伤害。5.高浓度的六种咪唑类离子液体处理后,叶绿素的合成严重受阻,导致叶绿素含量降低,同时F_V/F_M和F_V/F_O值均降低,表明离子液体处理下光合色素含量降低,光系统机能受损,影响趋势与茎长相一致。6.选择离子液体[AMIm]Cl处理的玉米幼苗叶片与对照组分别进行RNA-Seq分析,共检测到4024个差异表达基因。代谢途径分析结果表明,[AMIm]Cl处理下,光合作用途径的42个差异基因中37个下调表达,卟啉和叶绿素代谢途径的15个差异基因中12个下调表达。上述基因表达的改变可能与[AMIm]Cl处理下植株生长受限及叶片黄化有关。