蒸渗仪控制下典型抗生素迁移规律研究

以北京市潮土原状土柱为供试土壤,采用称重式蒸渗仪模拟自然环境下典型抗生素在土壤中的迁移规律。结果表明,磺胺类抗生素(磺胺甲基异恶唑、磺胺嘧啶)在土壤中的吸附性较差,迁移性较强,淋溶过程中,部分磺胺类抗生素可以穿透第一层次土壤,并逐步向下迁移。四环素类(土霉素、四环素)和氟喹诺酮类抗生素(诺氟沙星、环丙沙星、氧氟沙星)在各个土壤层次的淋溶液浓度稳定时分别为0.5～1μg/L和7～9μg/L,这表明四环素类和氟喹诺酮类抗生素在土壤中的吸附性较强,迁移性较弱,淋溶过程中,大部分四环素类和氟喹诺酮类抗生素可在土壤中累积。     

楝和梧桐对镉胁迫的生理响应及富集特性

以楝(Melia azedarach)、梧桐(Firmiana platanifolia)为试验材料,采用盆栽试验的方式研究2个树种在不同浓度土壤镉胁迫(轻度1 mg/kg、中度10 mg/kg、重度50 mg/kg)下的耐性及富集能力.结果表明:重度镉胁迫下,楝和梧桐叶片和根系受到明显胁迫,且随时间延长而逐渐缓解.镉胁迫下,楝和梧桐生物量、总叶绿素呈先增后减的趋势, MDA增大,楝SOD活性升高,梧桐SOD活性显著降低.梧桐长期长势优于楝,表现出更强的耐性.楝对镉的累积情况为根系大于地上部,梧桐则表现为地上部大于根部.梧桐的单株镉富集量大于楝,表现出更强的镉富集能力,适用于重度镉污染土壤的植物提取或植物固定.综合来看,梧桐具备更强的土壤镉修复潜力.     

3种蕨类植物对锰污染土壤的耐受性及生理响应

为筛选锰富集能力强的蕨类植物并分析其生理机理,以粉背蕨、蜈蚣草、井栏边草为材料,研究了不同浓度的锰胁迫对3种蕨类植物的生长、植物体内锰含量以及相关生理指标的影响.结果表明:3种蕨类植物的生长量、生物量随着锰胁迫浓度的提高总体呈现下降的趋势,降幅最大的是井栏边草,蜈蚣草次之,粉背蕨最低,其平均耐性指数分别为79.10%、85.35%、91.12%;3种蕨类植物的锰含量、转运系数(TF)、富集系数(BCF)随锰处理浓度的增加总体呈现先上升后下降的趋势,粉背蕨各指标最高值分别为6 598.31mg/kg,0.89和0.69,均高于其他两种植物,蜈蚣草次之,而井栏边草最低;随着锰胁迫浓度的增加,3种蕨类植物叶绿素含量总体呈现下降的趋势,丙二醛(MDA)含量持续上升,而超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性表现为先升后降的趋势.粉背蕨的叶绿素含量下降幅度和MDA上升幅度均最小,而3种抗氧化酶的增幅却最大.由此可见,高浓度锰处理下蕨类植物生长受抑可能是因为植物体的光合作用受损和氧化损伤,氧化酶活性的提高应是植物能耐锰和富集锰的重要生理原因之一;3种蕨类植物适合修复不同浓度的锰污染土壤,与其他两种植物相比,粉背蕨具有更强的锰耐受性和富集能力.     

干旱及外源SOD对盆栽莴苣抗旱指标的影响

以盆栽莴苣为试材,研究了干旱及外源超氧化物歧化酶(SOD)莴苣抗旱生理指标的影响。结果表明:在干旱胁迫下,莴苣SOD,过氧化物酶(POD)活性均呈现出先上升后下降的变化趋势,施用外源SOD延缓了其SOD活性的上升同时降低了POD上升的幅度;干旱使丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量升高,施用外源SOD使严重干旱下两者上升强度得到缓解;干旱使叶绿素a与叶绿素b的含量比值增大,外源SOD使其下降并接近对照水平,说明外源SOD可能缓解了叶绿素b的降解;干旱使莴苣叶片水势早期下降,外源SOD使其下降过程延迟。说明外源SOD缓解了莴苣的干旱胁迫,使多项抗旱生理指标得到了改善,可以提高莴苣的抗旱性能。     

油菜素内酯对干旱胁迫下辣椒叶片活性氧代谢的影响

以辣椒品种湘研6号为材料,研究了干旱胁迫下0.05 mg/L的油菜素内酯(BR)对辣椒叶片活性氧代谢的影响.研究表明,干旱胁迫显著抑制了辣椒叶片净光合速率(Pn)、PSII光合电子传递量子效率(ΦPSII)和光化学猝灭系数(qP),虽然干旱胁迫诱导了非光化学猝灭系数(NPQ)以及超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的酶活性,但仍导致叶片PSII最大光化学效率(Fv/Fm)的下降和过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量的大幅上升;油菜素内酯有效地促进了干旱胁迫下辣椒叶片Pn、ΦPSII、qP和NPQ的增强,也显著增强了SOD、APX、CAT和POD的酶活性,从而减轻了干旱胁迫所导致的Fv/Fm的下降和H2O2和MDA含量的增加.结果表明,油菜素内酯可通过增强碳同化和热耗散能力,并诱导抗氧化酶活性的增加,以促进作物的抗旱性.     

酸雨胁迫和Hg2+胁迫对黄连木生理影响的研究

研究了模拟酸雨胁迫和Hg2+胁迫对黄连木叶绿素含量(Chl)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量的变化.结果表明,在模拟酸雨胁迫下,叶绿素含量在pH2.5时比对照降低了43.04%;SOD活性在pH值为3.5时下降了34.17%;叶片膜透性和MDA含量显著增加,且两者呈现显著正相关.在Hg2+胁迫下,叶绿素含量随Hg2+浓度的增加而降低;MDA含量在Hg2+浓度大于0.10 mg/kg时.随着胁迫时间的延长呈现先上升后下降的趋势;SOD活性在Hg2+浓度大于0.05 mg/kg时,在第10 d时达到最高值.     

水分胁迫对生态恢复重要树种木荷与白楸幼苗的影响

采用盆栽控水试验,研究了水分胁迫下我国亚热带地区森林演替过程中的重要树种木荷(Schima superba)和白楸(Mallotus paniculatus)的幼苗叶片叶绿素、类胡萝卜素、SOD活性、POD活性、脯氨酸和MDA含量的变化.结果表明在干旱胁迫下,白楸叶片SOD活性、POD活性、脯氨酸和MDA含量在22%土壤相对含水量下均出现剧增,而Chla、Chlb和Car含量在22%的土壤相对含水量下则均出现降低;在同样的干旱胁迫下,木荷叶片SOD活性、POD活性和脯氨酸含量在19%的土壤相对含水量下才出现增加,而Chla、Chlb和Car含量则变化不大.在轻度淹水胁迫下,白楸叶片SOD活性、POD活性、脯氨酸和MDA含量基本呈增加趋势,而Chla、Chlb和Car含量呈降低趋势;木荷叶片SOD活性、POD活性和脯氨酸含量在同期规律不明显.相关分析表明,白楸叶片SOD活性同脯氨酸含量变化呈显著正相关(r=0.815,p《0.05)和MDA含量的变化呈极显著正相关(r=0.932,p《0.01).由此说明,水分胁迫下,白楸比木荷敏感,木荷的耐受力强于白楸.     

四环素和土霉素在Cu污染土壤中的吸附和解吸特征

采用间歇平衡震荡法,研究四环素和土霉素在清洁及Cu污染黑土和潮土中的吸附和解吸特征.结果表明,供试土壤对四环素和土霉素均具有很强的吸附能力.四环素在黑土和潮土中的吸附容量(K_d)值分别为4 198.83和3 741.99L·kg~(-1),高于土霉素相应K_d值1 399.50和224.9 L·kg~(-1).此外,2种四环素类抗生素在土壤中均存在一定的滞后性,滞后性强弱顺序为潮土中土霉素黑土中土霉素潮土中四环素黑土中四环素.重金属Cu的存在会促进抗生素在土壤中的吸附,并且在黑土中对抗生素吸附促进作用强于潮土.在Cu污染土壤中四环素和土霉素的解吸同样存在一定的滞后现象.四环素在两种土壤中的滞后系数随着土壤Cu浓度的增大而逐渐减小,土霉素在潮土中的滞后系数逐渐增大,而在黑土中先增大后减小.     

砷胁迫对湿地植物香蒲生长的影响及其耐受性分析

为探究砷(As)胁迫下典型湿地挺水植物香蒲(Typha angustifolia L.)的生长响应及其对砷的耐受性,采用室内模拟方式,通过外源添加Na_2HAsO_4·7H_2O,设置不同As质量比的胁迫生境(w(As)分别为0、50、100、150、200、600 mg·kg-1),探析香蒲生长、生理特性对砷的响应及砷的积累特征,综合评价香蒲对砷的耐受性.研究结果表明香蒲株高、根长、植株干重和侧芽数等生长指标对砷胁迫均表现出低促高抑的响应,香蒲体内叶绿素、丙二醛(MDA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量亦呈先增后降趋势,在土壤w(As)为100～150 mg·kg~(-1)处理条件下各指标达到峰值,总体而言香蒲地上部对砷胁迫较为敏感,地下部表现出较强的抗逆性;不同质量比砷胁迫下香蒲不同部位对砷的积累与转移存在差异,其积累能力大小为地下部地上部、枯叶新叶,转运系数较小,表明香蒲对砷的富集集中在地下部.应用隶属函数及主成分分析对不同w(As)胁迫下的香蒲综合评价表明,香蒲对砷具有较强的耐受性.在砷污染河湖滨湿地及土壤治理中,香蒲具有一定的潜在应用价值,研究结果为砷污染河湖的植物修复提供理论依据和技术支撑.     

外源5-氨基乙酰丙酸(ALA)及一氧化氮供体硝普钠(SNP)对干旱胁迫下金荞麦幼苗生理特性的影响

采用20%的聚乙二醇对金荞麦幼苗进行干旱胁迫处理,并通过添加不同体积质量分数的外源5-氨基乙酰丙酸(ALA)及一氧化氮供体硝普钠(SNP),研究外源ALA和外源NO处理对干旱胁迫下金荞麦幼苗叶片的叶绿素质量分数、可溶性糖质量分数、丙二醛(MDA)质量分数以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性等生理指标的影响.结果显示PEG-6000(20%)胁迫下的金荞麦幼苗生长受到显著抑制,但是经过不同体积质量分数的ALA或SNP处理后,均提高了幼苗可溶性蛋白的质量分数,降低了叶片的MDA质量分数和可溶性糖质量分数,显著地提高了SOD,POD和CAT 3种酶的活性和叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、叶绿素a/b的水平.50mg/L的ALA处理后SOD的活性达到最大值(0.039U/(mg·min));75mg/L的ALA处理后POD的活性达到最大值(2.359U/(mg·min));0.10mmol/L的SNP处理后CAT的活性达到最大值(0.052U/(mg·min)).然而,75mg/L的ALA比50mg/L的ALA处理后,金荞麦幼苗叶片的MDA质量分数少.因此,适宜体积质量分数的ALA和SNP能够有效地减缓干旱胁迫对金荞麦幼苗产生的伤害,提高幼苗的抗干旱能力.     

麝香草酚调控水稻幼苗根的耐盐作用

外源调控作物耐盐是保证盐渍化土壤中农作物安全生产的重要措施.新型植物源天然化合物麝香草酚作为一种医药活性物质已有大量报道,但其对植物的生理调控活性却鲜有报道.本文以水稻幼苗为研究材料,通过植物生理学、组织化学、生物化学等手段,探讨了麝香草酚调控水稻抗盐胁迫的作用方式.结果显示:(1)外源麝香草酚处理能够显著缓解盐胁迫对水稻幼苗根的抑制,并呈现出一定的浓度效应;(2)外源麝香草酚处理显著缓解了盐胁迫诱导的根尖细胞死亡效应;(3)外源麝香草酚处理有效清除了盐胁迫诱导根尖过量累积的过氧化氢和超氧阴离子;(4)盐胁迫显著抑制根尖超氧化合物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性,而添加麝香草酚则显著提升了盐胁迫下这两种抗氧化酶的活力;(5)外源麝香草酚处理显著提高了盐胁迫下根尖抗坏血酸(As A)和谷胱甘肽(GSH)的含量.这些结果表明,麝香草酚能够通过提升水稻幼苗根尖的抗氧化能力,抵御盐胁迫诱导的氧化损伤和细胞死亡效应.本研究对盐渍化土壤中水稻的安全生产提供了重要的科学依据和技术手段.     

苏丹草对铀的积累特征试验研究

通过盆栽试验,研究不同浓度铀(0、1、5、20 mg/kg)胁迫下,苏丹草的生长情况以及其光合色素、可溶性蛋白质、MDA含量和对铀的生物富集系数(BCF)和转运系数(TF)的变化情况.结果表明:随着铀质量浓度的升高,光合色素和可溶性蛋白含量均呈下降趋势,MDA含量增加,生物富集系数和转运系数减小.苏丹草对一定铀质量浓度具有抗逆性,具有作为超富集植物的潜力.     

黄葛树对土壤铅、镉污染耐受性的研究

以黄葛树为实验材料,通过盆栽实验研究梯度浓度土壤外源铅胁迫(0,250,500,900mg/kg)、外源镉胁迫(0,5,10,20,30mg/kg)对黄葛树形态生长、生理生化特征的影响,旨在综合评价黄葛树对土壤铅、镉污染的适应性,为黄葛树对土壤铅、镉污染的修复潜力研究提供基础.结果表明:250mg/kg铅污染胁迫与5mg/kg镉胁迫对黄葛树株高、地径净生长量、可溶性糖质量分数、SOD活性均无显著影响;250,500mg/kg铅污染与5,10mg/kg镉污染显著增加了黄葛树叶片叶绿素质量比;实验组MDA浓度均显著高于对照;实验设置污染浓度内,900mg/kg铅胁迫与30mg/kg镉胁迫对黄葛树生长的抑制作用最强.研究说明:土壤铅、镉污染对黄葛树生长的影响具有"低促高抑"的特点,500,10mg/kg是铅、镉胁迫对黄葛树生长产生抑制作用的临界质量比,此临界质量比与土壤污染标准相比较可得黄葛树对镉胁迫的耐受性更强.     

CaCl_2对NaCl胁迫下酸枣幼苗抗氧化酶活性和膜脂过氧化作用的影响

以酸枣水培幼苗为实验材料,研究了CaCl2对NaCl(200 mmol/L)胁迫下酸枣幼苗叶片和根的细胞质膜透性、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性的影响。结果表明:随着NaCl胁迫时间的延长,酸枣叶片和根系胞质膜透性增大,MDA的积累增加,叶片SOD、POD和CAT活性先升高后降低,根系SOD、CAT持续升高;营养液中加入CaCl2(10 mmol/L)后,与未施加外源CaCl2酸枣幼苗相比,叶片和根系细胞质膜透性、MDA含量降低,抗氧化酶SOD、POD、CAT不同程度提高。可见外源CaCl2可通过促进NaCl胁迫下酸枣幼苗植株体内抗氧化酶活性的提高,降低膜脂过氧化水平,减缓NaCl胁迫对植株的伤害,从而增强对NaCl胁迫的适应性。     

外源一氧化氮对铬胁迫下小麦幼苗根系生长和抗氧化能力的影响

研究了在40mg/L Cr6+胁迫下,0.1～1.0mmol/L外源NO供体硝普钠(SNP)处理对小麦幼苗根系生长、氧化损伤、保护酶活性及可溶性糖含量的影响.结果表明,0.2mmol/L SNP处理缓解Cr6+胁迫伤害的效果最好,显著提高了小麦幼苗根系生长,保护酶SOD、POD、CAT活性和可溶性糖含量;显著降低了MDA含量.表明外源NO通过促进Cr6+胁迫下保护酶活性和渗透调节物质的提高,降低MDA水平,缓解Cr6+胁迫对小麦幼苗根系生长的抑制作用,增强植株的耐重金属能力.     

氮肥和钾肥对铬污染土壤延胡索幼苗生长及品质的影响

为了探讨外源氮肥(N)或钾肥(K)对重金属铬(Cr6+)胁迫下延胡索(Corydalis yanhusuo)幼苗生理生化响应及对其生长和品质的影响,以延胡索为试验材料,采用盆栽试验,研究了外源N和K对Cr6+污染土壤延胡索株高、生物量、生理特性、Cr6+积累及品质等的影响.结果表明:1)500mg/kg N,200mg/kg K能明显缓解Cr6+胁迫对延胡索幼苗生长的抑制作用,增加植株的耐Cr6+性.2)添加适宜浓度的外源N和K不仅能提高40mg/kg Cr6+污染土壤延胡索叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性及可溶性糖质量分数,降低丙二醛(MDA)质量分数(低于对照),POD活性则均降低而稳定,明显降低幼苗根部微核率(p0.05)(表现为根部细胞染色体损伤减弱),从而缓解Cr6+对延胡索植株的毒害,而且还能提高延胡索的产量和(药性)品质.3)适宜浓度外源N和K能显著影响Cr6+污染土壤延胡索植株地上部分和地下部分Cr6+积累.因此,N和K在药用植物对重金属的解毒中起到重要作用,其中N的解毒作用更佳.增施500mg/kg氮肥可缓解重金属对药用植物的毒害,提高产量和药性品质.     

渗透胁迫下外源多胺对水稻幼苗多胺与抗氧化系统的影响

为探讨多胺提高水稻的抗性机理,研究渗透胁迫下外源腐胺(Put)和鸟嘌呤腙(MGBG)对水稻幼苗多胺与抗氧化系统的影响.结果表明:渗透胁迫下‘,湘早籼32号’丙二醛(MDA),过氧化氢(H2O)2含量明显上升‘,嘉早935’腐胺(Put)、亚精胺(Spd)、精胺(Spm)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性及维生素C(Vc)含量上升明显;外源Put处理,明显提高‘嘉早935’Put,Spd和Spm含量及SOD,POD活性及Vc含量;外源MGBG处理,明显抑制‘湘早籼32号’SOD,POD活性和Vc,Spd和Spm含量的上升,且明显促进MDA和H2O2含量的增加.通过相关性分析得出:Put,Spd,Spm与SOD,POD及Vc呈正相关,而SOD,POD,Vc与H2O2呈负相关.     

柠檬酸和枯草芽胞杆菌协同强化万寿菊提取土壤中铀

为了高效利用景观植物提取土壤中铀,以芙蓉菊和万寿菊为供试植物,研究了柠檬酸和枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)对两种植物提取土壤中铀的协同作用。结果表明,添加柠檬酸并加入B.subtilis到土壤可协同促进万寿菊的生长,其生物量和铀的富集总量比单独使用柠檬酸分别提高了48.32%和76.60%,但对芙蓉菊的效果不明显。单独添加柠檬酸、或者同时添加柠檬酸和B.Subtilis,使芙蓉菊和万寿菊叶片中的MDA(malondialdehyde)含量均比对照组显著降低;每种处理方式下的SOD(superoxide dismutase)活性与MDA含量呈正相关;在植物体内铀含量较低时,其POD(peroxidase)活性增高,这表明柠檬酸和B.Subtilis可增加植物的抗氧化性,提高植物的抗铀胁迫能力。     

弓獭蛤(Lutraria arcuata)的重金属富集特征及其对镉胁迫的生理响应

底播经济贝类对重金属的高富集能力与食品安全问题密切相关，本研究对北部湾重要经济贝类弓獭蛤(Lutraria arcuata)的重金属污染指数、富集系数以及弓獭蛤对镉的生理响应进行探讨，为弓獭蛤的安全食用和底播经济贝类的安全养殖提供理论基础。研究测定北海市3处海域12个站位的海水和弓獭蛤中7种常见重金属Hg、As、Zn、Cd、Pb、Cu、Cr的含量，计算富集系数；对弓獭蛤进行不同浓度的Cd胁迫，检测弓獭蛤体内对Cd富集的组织-时间-剂量效应，同时检测其体内超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、过氧化氢酶(CAT)和丙二醛(MDA)等生理生化指标随胁迫时间的变化情况。结果显示，弓獭蛤对Cd的富集系数在7种重金属中最高，个别站位的弓獭蛤Cd污染指数达到轻度污染水平。弓獭蛤不同组织中的Cd含量均和胁迫浓度、时间呈正相关关系，内脏团对Cd的富集能力最强。SOD、GPx、CAT酶活力及MDA的含量整体上呈现前期上升后期下降的趋势，但4种指标受应激影响的变化并不强烈，各浓度实验组和对照组之间的差异不显著。弓獭蛤对环境中的重金属Cd吸收能力极强，若海水中的Cd浓度增加，则易造成食品安全问题，应引起警醒。     

龙葵修复不同浓度土壤镉污染研究

通过温室试验，设置不同浓度镉(Cd)处理(0、20、40、80 mg/kg和160 mg/kg),研究龙葵(Solanum nigrum L.)对不同浓度Cd的富集特征和修复性能.结果表明：龙葵对Cd具有较强的耐受性，株高随Cd浓度的增加先升高后降低，生物量无明显变化；龙葵对Cd的富集量随Cd胁迫浓度增大而增加，且主要分布在地上部；不同处理龙葵的富集系数、转运系数和Cd去除率均随处理浓度的提高呈先上升后下降的趋势，在土壤总Cd含量为20 mg/kg时均达到最大.可知，龙葵对土壤Cd污染具有良好的耐受性和吸收、富集能力，对低浓度的Cd污染土壤修复效果较好.