根施甜菜碱对铅胁迫下小麦幼苗根系的活性氧代谢影响

为了探究根施甜菜碱对铅胁迫下小麦幼苗根系的影响,以普通小麦品种"轮选988"为材料,采用溶液培养法,研究了根施甜菜碱对Pb2+胁迫下小麦根系生长的影响.结果表明:随着Pb2+浓度的提高,Pb~(2+)处理小麦的株高、根长和质量表现出先增加后降低的趋势,在Pb~(2+)5 mg·L~(-1)时达到最高值.在50 mg·L~(-1) Pb~(2+)胁迫条件下,小麦的生长发育受到强烈的抑制.然而,施用5.0 mmol·L~(-1)外源甜菜碱后,小麦幼苗的根长、株高、根鲜重和根干重分别上升了29.8%、 11.54%、 25.13%、 42.5%; SOD、 POD、 CAT、 APX分别升高了41.54%、43.85%、40.15%、40.48%;超氧阴离子自由基(O_2~-)含量、过氧化氢(H2O2)含量、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量分别下降了87.16%、63.21%、20.86%、71.14%;可溶性糖含量和根系活力分别上升了34.34%和56.50%.因此,根施适宜浓度外源甜菜碱可显著增强小麦幼苗根系的抗氧化能力,恢复根系活力,从而有效缓解铅胁迫对小麦幼苗生长的伤害.     

铅、镉、铜对4种入侵植物种子萌发及幼苗生长的影响

采用纸皿法以去离子水为对照,研究了不同质量浓度Pb~(2+)、Cd~(2+)和Cu~(2+)胁迫对4种入侵植物假酸浆(Nicandra physaloides)、屋根草(Crepis tectorum)、繁穗苋(Amaranthus paniculatus)和长毛月见草(Oenothera villosa)种子萌发及幼苗生长的影响,以为入侵植物在重金属污染土壤治理与修复中的利用提供新思路.结果表明:随着Pb~(2+)、Cd~(2+)和Cu~(2+)质量浓度的增大,4种入侵植物种子的发芽率、发芽指数、初生根长度、胚芽长度及幼苗的生物量呈下降趋势.其中,假酸浆种子的发芽率、发芽指数对Pb~(2+)、Cd~(2+)、Cu~(2+)胁迫不敏感(P0.05);不同重金属胁迫对4种入侵植物幼苗生长指标的抑制作用明显强于种子萌发特性.采用模糊数学隶属函数法对4种入侵植物进行了耐重金属胁迫评价,耐Pb~(2+)的强弱顺序为:假酸浆屋根草长毛月见草繁穗苋;耐Cd~(2+)的强弱顺序为:假酸浆屋根草长毛月见草繁穗苋;耐Cu~(2+)的强弱顺序为:假酸浆屋根草长毛月见草繁穗苋.综合分析假酸浆种子对重金属Pb~(2+),Cd~(2+)和Cu~(2+)的耐性较强,在土壤重金属污染治理中具有较大的应用潜力.     

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.     

重金属污染对花生和大豆种子萌发和幼苗生长的影响

为了探究油料作物花生(Arachis hypogaea)和大豆(Glycine max)在重金属铅(Pb~(2+))、镉(Cd~(2+))、铜(Cu~(2+))和铬(Cr~(6+))污染耕地综合利用上的可能性,采用水培试验研究了不同浓度重金属Pb~(2+)(0、5、10、20、50 mg·L~(-1)和80 mg·L~(-1))、Cd~(2+)(0、0.5、1、5、10 mg·L~(-1)和20 mg·L~(-1))、Cr~(6+)(0、3、5、8、12 mg·L~(-1)和14 mg·L~(-1))和Cu~(2+)(0、50、100、150、300 mg·L~(-1)和600 mg·L~(-1))对花生和大豆种子萌发和幼苗生长的影响.结果表明:在试验浓度范围内,大豆种子的萌发率显著高于花生种子(P0.05),当Cd~(2+)≤10 mg·L~(-1)、Cu~(2+)为150 mg·L~(-1)或Cr~(6+)为14 mg·L~(-1)时,大豆的根长和芽长抑制率均显著高于花生(P0.05),说明这几类重金属污染土壤更适合种植花生.而在试验浓度范围内,当Pb~(2+)≥50 mg·L~(-1)、Cu~(2+)为600 mg·L~(-1)或Cr~(6+)为5 mg·L~(-1)时,花生的根长和芽长抑制率均显著高于大豆(P0.05),说明这几类重金属污染土壤更适合种植大豆.     

甜菜碱对铅胁迫下玉米幼苗生理特性的影响

为进一步研究甜菜碱对重金属铅胁迫下玉米幼苗生长发育的影响,本实验用甜菜碱处理不同浓度重金属铅溶液胁迫下的玉米幼苗,观测玉米幼苗的生长状况,对玉米幼苗过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)以及丙二醛(MDA)含量等生理指标进行测定,探讨外源甜菜碱对玉米幼苗重金属铅胁迫的影响。结果显示,甜菜碱处理后,玉米幼苗体内POD,SOD,CAT活性都明显提高,而MDA含量的增加量明显降低,表明甜菜碱在一定程度上可缓解重金属铅对玉米幼苗的胁迫。     

Cd~(2+)和Cr~(3+)胁迫对普通小球藻生长及渗透调节特性的影响

以普通小球藻(Chlorella vulgaris)为实验材料,利用CdCl_2·2H_2O和CrCl_3·7H_2O提供重金属离子,测定不同浓度Cd~(2+)和Cr~(3+)处理后小球藻的生物量、叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白及脯氨酸含量,探讨Cd~(2+)和Cr~(3+)复合胁迫对普通小球藻渗透调节特性的影响.结果表明,Cd~(2+)和Cr~(3+)复合胁迫下随重金属浓度的上升,小球藻的生物量、叶绿素含量呈下降趋势;可溶性蛋白和游离脯氨酸的含量呈现先上升后下降的趋势,且两者均在Cd~(2+)浓度为0.4 mg·L~(-1)和Cr~(3+)浓度为4 mg·L~(-1)时含量达到最大.可溶性糖的含量在Cd~(2+)浓度低于0.5 mg·L~(-1)和Cr~(3+)浓度低于5 mg·L~(-1)时其下降趋势不明显,反之其含量大幅度下降.表明在Cd~(2+)和Cr~(3+)复合胁迫下,小球藻通过减缓生长、降低叶绿素的合成,积累可溶性蛋白、脯氨酸、可溶性糖来提高渗透平衡能力,最终增强小球藻对重金属的耐受性.     

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。     

玉米秸秆生物炭对重金属镉、铅的吸附性能

利用玉米秸秆制备生物炭,进行吸附重金属Cd~(2+)和Pb~(2+)试验,分析生物炭吸附重金属的吸附量及吸附效率.试验结果表明:Cd~(2+)的最优吸附条件是pH为5,120 min吸附平衡.Pb~(2+)的最优吸附条件是pH为1,60 min吸附平衡;生物炭对养殖废水中Pb~(2+)和Cd~(2+)具有较好的吸附效果,吸附去除率分别为85%和98%,生物炭对Pb~(2+)的吸附效果明显优于Cd~(2+);Cd~(2+)和Pb~(2+)在秸秆生物炭表面上的吸附过程符合Freundlich等温吸附模型.     

静止拟微分电位溶出法测定水体中重金属离子

本文介绍了静止拟微分电位溶出法分别对天然水、矿泉水、受污染水体中重金属离子镉、铅的测定。文中讨论了分析条件,采用了0.2mol/L HAc-NH_4Ac缓冲液作支持电解质,1×10~(-4)mol/L Hg~(2+)作氧化剂的体系。用本方法Cd~(2+)离子的最低检测限为0.08ng/mL,在0.3ng/ml-10ng/ml的浓度范围内Cd~(2+)、Pb~(2+)离子与峰高均呈现良好的线性关系。在1ng/ml的Cd~(2+)和1ng/ml的Pb~_(2+)浓度下,连续测定11次,其相对标准偏差分别为3.8％和4.9％。方法的回收率在108％到99％之间。     

铅,镉对黄鳝血清中三种酶活性的影响

报告了重金属铅(Pb~(2+))和镉(Cd~(2+))对黄鳝血清中谷丙转氨酶(GPT)、谷草转氨酶(GOT)以及乳酸脱氢酶(LDH)活性的影响.将黄鳝置于两种不同浓度的重金属溶液中,随着重金属浓度的增加和放置时间的加长,血清中三种酶活性也随之增加,尤其以 GOT 和 LDH 活性增加最明显.通过对三种酶活性的测定,可以反映黄鳝受两种重金属的毒害情况,也可对环境水质中重金属 Pb~(2+)、Cd~(2+)的污染情况起监测作用.     

Pb~(2+)胁迫下生物炭对玉米种子萌发和幼苗早期生长的影响

为了探究重金属胁迫下生物炭对玉米幼苗生长的影响,通过水培盆栽玉米幼苗,在无Pb~(2+)和含Pb~(2+)对照下研究了不同裂解温度制备的生物炭对玉米幼苗生长的影响。结果表明:生物炭滤出液对玉米种子的萌发影响不显著,WS300(300℃生物炭)促进玉米幼苗的干物质量增加了27%,WS500(500℃生物炭)促进玉米幼苗的干物质量增加了35%。在Pb~(2+)胁迫下,不同裂解温度生物炭对培养液中的Pb~(2+)去除率达到了25%～30%,其中PWS300(含Pb~(2+)的300℃生物炭)促进玉米幼苗茎长增加了25%、干物质量增加了30%。可见,生物炭在Pb~(2+)胁迫下对玉米幼苗生长的促进作用有虽所减弱,但依然能明显促进玉米幼苗的早期生长。     

以大孔球状聚氯乙烯为骨架的多乙烯多胺树脂的合成及其吸附性能研究

采用新型的大孔球状聚氯乙烯与乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺反应,合成多乙烯多胺树脂,并研究了多乙烯多胺树脂对Au~(3+)、Ag~+、Hg~(2+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)、Pb~(2+)、Cd~(2+)等金属离子的吸附性能。结果表明,多乙烯多胺树脂对Ag~+、Hg~(2+)的吸附容量较高,吸附率也较高,分别达97.1％和98.4％,对Cu~(2+)的吸附容量次之,对Zn~(2+)、Pb~(2+),Cd~(2+)的吸附容量较低。该树脂对Hg~(2+)、Ag~+的吸附选择性较好,对Au~(3+)的动态吸附率达98.2％。因此多乙烯多胺树脂具有一定的应用前景。     

外源过氧化物酶对Hg~(2+)胁迫下小麦幼苗叶片中POD,CAT,SOD同工酶的影响

采用水培法,用一定浓度的Hg2+和不同浓度的萝卜过氧化物酶(RsPrx)对小麦进行浸种处理后,对小麦幼苗叶片中的过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)等同工酶的活性变化进行了研究.结果显示:在Hg2+胁迫下加入一定浓度外源活性POD后的小麦幼苗的叶片中的POD和SOD同工酶表达量与单独Hg2+胁迫处理时相比,明显减少,更接近正常对照.在Hg2+胁迫下加入一定浓度外源活性POD后的小麦幼苗叶片中的CAT同工酶表达量与单独Hg2+胁迫处理时相比明显增加,更接近正常对照.POD,CAT和SOD同工酶的表达量都有明显变化,但其谱带的数目没有发生明显变化.由此推测,一定浓度外源活性POD对Hg2+胁迫下的小麦幼苗的早期生长和发育可以起到一定的缓解作用.     

新型氨基二硫代甲酸盐螯合树脂的合成及其吸附性能研究

用新型大孔球状聚氯乙烯为骨架的多乙烯多胺树脂与二硫化碳反应,合成了氨基二硫代甲酸盐螫合树脂,并研究了这类螫合树脂对Au~(3+)、Ag~+、Hg~(2+)、CU~(2+)、Zn~(2+)、Pb~(2+)、Cd~(2+)的吸附性能。结果表明,此类螯合树脂对Au~(3+)、Ag~+,Hg~(2+)的吸附容量较高(Ag~+、Au~(3+)的吸附率分别达98.3％和98.9％),对Cu~(2+)、Zn~(2+)、Pb~(2+)、Cd~(2+)的吸附容量较低。对贵金属具有较好的选择性,能分别从Au~(3+)、Cu~(2+)、Pb~(2+)、Cd~(2+)的混合离子和Ag~+、Zn~(2+)、Pb~(2+)、Cd~(2+)的混合离子中定量地吸附Au~(3+),Ag~+,而不吸附其它离子,对Au~(3+)的动态吸附率达98.8％。     

NO供体SNP浸种显著缓解盐胁迫对小麦幼苗的氧化损伤

以小麦品种德抗961为材料,用NO供体硝普钠(SNP)浸种研究外源NO对盐胁迫下小麦幼苗氧化损伤的影响.结果表明:0.02~0.1 mmol/L的SNP浸种24 h对盐胁迫下小麦幼苗生长的抑制均有一定程度的缓解作用,其中以0.06 mmol/L的SNP浸种预处理效果最好.并从叶绿素含量、质膜相对透性、MDA含量3个方面证实:0.06 mmol/L的SNP浸种预处理对盐胁迫下的小麦叶片氧化损伤有明显的缓解作用.同时能显著诱导盐胁迫下小麦叶片SOD活性、APX活性、CAT活性,从而减轻盐胁迫下小麦叶片的氧化损伤.     

盐胁迫下内源ROS与NO的产生及其对小麦幼苗生理特性的影响

以小麦新品种陇春27为试材,研究施用过氧化氢酶(CAT、H_2O_2清除剂)、DPI(质膜NADPH氧化酶抑制剂)或PTIO(NO清除剂)对100 mmol/L NaCl处理下小麦幼苗生长、抗氧化反应以及渗透性调节的影响.结果显示:NaCl处理抑制小麦幼苗根、茎的生长,诱导根中活性氧(ROS)和NO的积累.CAT、DPI、PTIO的加入更显著地抑制盐胁迫下小麦幼苗根茎的生长,且DPI的效应最明显.这3种药品能够缓解NaCl诱导的超氧阴离子(·O_2~-)和NO的积累,但DPI或PTIO使NaCl处理的根中H_2O_2含量进一步增加,而CAT或DPI使羟自由基(·OH)含量减少.盐胁迫导致幼苗根中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶活性减弱,而过氧化物酶(POD)活性无显著变化.CAT的加入能缓解NaCl对CAT活性的抑制作用;DPI的加入减缓了盐对SOD、CAT的抑制效应,使POD活性降低;PTIO显著地增加了盐处理根中POD活性.盐处理导致小麦幼苗根中脯氨酸质量分数、可溶性糖质量浓度、可溶性蛋白和丙二醛(MDA)质量分数均增加.DPI导致盐处理根中脯氨酸质量分数、可溶性糖质量浓度均增加.CAT不影响NaCl对根的氧化损伤,DPI的加入导致盐处理小麦根MDA质量分数增加为对照的184%,而PTIO能够缓解盐诱导的氧化损伤.盐处理抑制小麦幼苗根茎的生长,诱导的内源性ROS和NO的产生相互影响,特别是二者共同作用调控幼苗根的生长和抗氧化反应.     

GFP遗传改造四膜虫细胞的构建及其对重金属污染的荧光响应

为了获得可用于检测环境中多种重金属污染的遗传改造生物细胞,将具有重金属诱导特性的金属硫蛋白基因MTT1启动子和外源报告基因绿色荧光蛋白gfp的融合序列,通过基因枪法转染嗜热四膜虫细胞。经同源重组和巴龙霉素抗性筛选,获得稳定的GFP遗传改造四膜虫细胞株。该细胞株经Cd~(2+)诱导,MTT1启动子可启动外源基因gfp正确表达,在蓝光激发下可发绿色荧光。GFP遗传改造四膜虫细胞对重金属离子的荧光响应效应由大到小依次为Cd~(2+),Cr~(6+),Hg~(2+);响应浓度范围和具有剂量-效应关系的浓度范围由大到小依次为Cd~(2+),Hg~(2+),Cr~(6+);最低检测限由大到小依次为Cr~(6+),Hg~(2+),Cd~(2+),而对Cu~(2+)无荧光响应效应。因此,GFP遗传改造四膜虫可作为环境中Cd~(2+)、Hg~(2+)和Cr~(6+)污染的生物检测细胞。     

Pb~(2+)对果蝇生育力和寿命及抗氧化能力的影响

为了研究Pb~(2+)对果蝇生育力和寿命及抗氧化能力的影响,以黑腹果蝇(drosophila melanogaster)为研究对象,考查不同浓度的Pb~(2+)对果蝇生存能力的影响,包括果蝇子一代到子四代(F_1至F_4)代生育力和寿命的变化,雌、雄果蝇数量的变化,抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)的活力及丙二醛(MDA)含量的变化.结果表明,添加不同浓度的Pb~(2+)使F_1至F_4代雌、雄果蝇世代生育力减弱,寿命降低,果蝇体内MDA含量大量积累,SOD和CAT活性急剧降低,降低了果蝇的抗氧化能力,导致果蝇提前衰老、降低或丧失生殖能力甚至死亡,而高浓度的Pb~(2+)对雌、雄果蝇性别分化产生影响,分别为1. 316∶1和1. 165∶1,果蝇世代总量雌、雄果蝇性别比为1. 115∶1.     

根区温度胁迫对小麦抗氧化酶活性及根苗生长的影响

通过水培的方式研究了根区温度胁迫对小麦抗氧化酶活性及根系与幼苗生长影响.结果表明:(1)改变根区温度对小麦根系抗氧化酶活性有明显的影响,根区温度过高或过低对小麦根系POD和SOD活性都具有激活效应,但随胁迫时间的延长,胁迫对SOD活性转为抑制效应,SOD活性迅速下降,MDA含量明显增加.(2)高温胁迫主要是抑制小麦根系的生长,表现为根长、根重、根系活性吸收面积与总面积及根冠比均明显低于中温处理,而株高和地上重却略有上升.低温胁迫对小麦地上部的影响大于根系.(3)在根温胁迫逆境条件下,小麦根系不是被动忍受逆境胁迫,而是主动地通过调节根系活力、根系SOD及POD活性等生理代谢过程,以减缓逆境的伤害.     

铜或锌胁迫对小麦根中抗氧化系统的影响

为探讨小麦根中抗氧化酶对重金属胁迫的反应.利用水培法研究了铜(Cu)或锌(Zn)胁迫对小麦幼苗根中活性氧(ROS)产生及抗氧化酶活性的影响.结果显示,Cu或Zn胁迫下小麦根中OH~·、H_2O_2和MDA含量均有不同程度的增加,Cu胁迫下O_2~(·-)含量呈先升高后下降的趋势,而O_2~(·-)在Zn胁迫下呈升高的趋势.Cu胁迫下超氧化物歧化酶(SOD)活性呈升高的趋势,而过氧化物酶(POD)活性呈先升高后下降的趋势.Zn胁迫下SOD活性呈先降低后升高的趋势,POD活性受到明显的抑制,过氧化氢酶CAT活性在Cu或Zn胁迫下均有不同程度的下降.表明Cu或Zn胁迫下小麦根中抗氧化酶活性发生了不同的变化,以此来清除根中积累的ROS,降低重金属对小麦的损伤.