白骨壤重金属耐受性相关基因AmNramp3的克隆与分析

白骨壤(Avicennia marina(Forsk.)Vierh.)作为红树林的先锋植物,广泛分布于我国南海沿岸,是一种研究红树植物重金属污染物耐受性分子机制很好的材料.以抑制消减杂交获得的白骨壤重金属耐受性相关基因AmNramp3片段为基础,设计基因特异性引物,利用cDNA末端快速扩增(RACE)技术克隆了其全长,长度为1 958bp;通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测了AmNramp3在重金属镉胁迫时白骨壤叶、茎和根中的表达情况,其表达量在叶中高于根和茎中,但在茎和根中有快速的响应.利用生物信息学方法预测并分析了该基因的开放阅读框,位置位于1~1 527bp,编码508个氨基酸;进而预测并分析了AmNramp3蛋白的结构,发现其氨基酸序列中不含有信号肽,说明其不是分泌蛋白;但其具有很复杂的跨膜结构,是一种跨膜蛋白.综上,AmNramp3基因编码一种跨膜蛋白,在重金属镉胁迫下表达量快速变化,可能与镉的跨膜运输密切相关,这为后续分析该基因发挥功能的分子机制奠定了基础.     

红树白骨壤幼苗对水中重金属的吸附性能研究

【目的】针对广西近岸海域重金属污染越来越严重的问题,研究红树白骨壤幼苗对水中重金属(Cu,Pb,Zn,Cd)的吸附去除性能。【方法】红树白骨壤幼苗采用砂培法由胚轴栽培而得,配制不同浓度混合重金属培养液对红树白骨壤幼苗胁迫培养35d后采用原子吸收光谱法测定其体内的重金属含量。【结果】随着培养液中重金属浓度的升高,红树白骨壤幼苗体内的重金属含量也逐渐增加,最高含量分别达到Cu 980.78μg/g,Pb 1623.03μg/g,Zn 446.21μg/g,Cd 69.41μg/g。红树白骨壤幼苗不同部位对重金属的积累能力普遍是叶部最少,茎部次之,大部分都积累在根部。红树白骨壤幼苗的根、茎对Zn的输送能力最好,其次是Cu和Cd,对Pb的输送能力最差。【结论】红树白骨壤幼苗对4种重金属都有较好的吸附能力,尤其是对Pb和Cu的吸附去除效果更好,是一种性能良好的近岸河口重金属污染修复植物。     

盐度对白骨壤和秋茄幼苗叶细胞质膜硝酸还原酶活性的影响

以两相分配法从红树植物白骨壤和秋茄幼苗叶中提取的高纯度质膜囊泡为材料，鉴定出质膜硝酸还原酶（NR）的存在，白骨壤幼苗叶质膜NR与胞质NR比较活性较低，但二者均与反应体系NaCl浓度有关；白骨壤和秋茄幼苗叶细胞质膜NR活性也受培养液盐度的影响；在一定盐度范围内（白骨壤0‰-30‰；秋茄0‰-20‰）NR活性随盐度增高而增强，白骨壤在30‰盐度时活性达到最高，比对照高89.5%，秋茄在20‰盐度对NR活性比对照增强192％。当盐度更高时，NR活性下降。表明：两种红树植物对NO3^-的吸收和利用均受培养盐度的影响，秋茄对盐度的反应较白骨壤敏感。     

红树杆物落叶碎屑对水中重金属吸附的初步研究

研究四种红树植物落叶碎屑对水环境中重金属Ｃｕ、Ｐｂ、Ｎｉ和Ｃｄ离子的吸附作用．结果表明：１）在单离子处理条件下,白骨壤叶对Ｐｂ、Ｃｄ的吸附能力较强;而秋茄叶对Ｃｕ、Ｎｉ的吸附能力较强．２）在相同离子浓度下,拒盐植物（秋茄、红海榄）与泌盐植物（白骨壤、桐花树）落叶碎屑对不同重金属吸附能力具有一定差异：拒盐植物为Ｃｄ＞Ｐｂ＞Ｃｕ＞Ｎｉ;而泌盐植物为Ｐｂ＞Ｃｄ＞Ｃｕ＞Ｎｉ．３）随着水中重金属浓度增加（２～５ｍｇ／Ｌ）落叶碎屑对重金属吸附量随之增大,表明红树落叶碎屑对重金属的吸附具有较大的潜在容量．４）多种重金属离子共存下,四种植物落叶对不同离子的吸附量均表现为Ｐｂ＞Ｃｄ＞Ｃｕ＞Ｎｉ     

垂序商陆对污染水体重金属去除潜力的研究

以超积累植物垂序商陆为实验材料,通过温室实验,探讨其应用于污染水体的植物修复潜力.选取生长一致的垂序商陆幼苗置于不同重金属水平(Mn2+,Zn2+和Cd2+)的生长介质,分别在0,2,4,6,8和10 d测定溶液中的重金属含量;10 d后收获垂序商陆,并将植株分为地上部和根系,用原子吸收法测定植物不同部位的重金属含量.研究结果表明:10 d内垂序商陆对Mn2+,Zn2+和Cd2+的去除率分别为35.4%～49.7%,38.1%～40.0%和50.8%～53.7%;在不同条件下垂序商陆体内重金属含量不同,但均随着生长介质中重金属水平的提高而上升;垂序商陆地上部分锰含量较高,而锌和镉则主要吸附在根系;垂序商陆对水体重金属的去除能力表现为植株吸收和根系吸附作用的复合;利用垂序商陆种苗实施低浓度重金属废水的植物修复具有广阔的应用前景.     

重金属Cd,Pb,Zn在油唛菜中的富集和分布

通过露天盆栽实验,研究了轻壤中镉、铅、锌复合污染对油唛菜的影响.结果表明油唛菜根部吸收重金属的能力大于地上部(可食部),油唛菜对重金属的吸收能力顺序为镉>铅>锌;在两个生长期分别采集数据,生长期短时油唛菜吸收重金属的能力强,在后期生长过程中,则表现出稀释效应,同时可交换态重金属随时间向其它形态转变,使得油唛菜对重金属的吸收能力有所下降.     

重金属镉(Cd2+)对梧桐幼苗根生长及根系形态的影响

为了解植物根系形态不同方面对重金属镉的反应,在室内水培条件下以梧桐幼苗为材料,研究了不同浓度镉溶液对其根生长和根系形态的影响.结果显示;①低浓度的镉对梧桐幼苗根生物量干重无明显影响,随镉浓度的升高和处理时间的延长,则表现为越来越明显的抑制作用.②低浓度的镉对根尖的伸长无明显的抑制作用,但是却抑制根尖的发生.③镉对梧桐幼苗根系的影响主要是通过对根长、根体积、根表面积、根尖数和根分叉数的影响来起作用的,对根的直径影响不显著.研究结果表明,根尖数和根系分叉数是衡量植物根系受镉污染强弱的2个较好指标.     

不同高程对藤壶附着红树幼林的影响

对厦门曾营人工红树林生态修复区的秋茄(Kandelia candel)和白骨壤(Avicennia marina)植株上藤壶群落进行周年调查.结果表明:藤壶在红树植物秋茄和白骨壤植株上的分布具有一定的规律性.藤壶的数量随红树植株所处滩涂高程和树层的增高而锐减.藤壶的附着量变化与季节变化有相当密切的关系.秋茄和白骨壤受藤壶危害程度存在一定差异.本研究为红树林生态恢复时林地的滩涂高程选择,以避免藤壶危害提供科学依据.     

盐胁迫下植物细胞吸收Na^＋的可能途径

对植物细胞Na+吸收的主要研究手段和近年来的研究成果进行了综述.膜片钳技术、放射性同位素测定技术以及基因剔除和转基因技术常用于植物细胞Na+吸收的研究.具有吸收Na+活性的载体或通道有4类即高亲和K+载体、低亲和阳离子载体、K+通道和非选择性阳离子通道,其中非选择性阳离子通道被认为是盐胁迫条件下植物大量吸收Na+的主要途径.     

深圳湾红树林湿地不同生境类型沉积物的重金属分布特征及其生态风险评价

在深圳湾红树林的鱼塘、白骨壤林和光滩3种生境中采集沉积物样柱, 分析沉积物的理化性质和重金属(Cd, Cu, Zn 和 Pb)含量及其空间分布特征, 并用Hakanson潜在生态风险指数法评价其生态风险。结果表明, 3 种生境的沉积物在整个沉积深度(0~50 cm)范围内, pH从高到低依次为光滩>白骨壤林>鱼塘; 盐度、电导率和总有机碳(TOC)的高低顺序均为白骨壤林>光滩>鱼塘。整体上重金属的含量分别为Zn 103.45~214.14 μg/g, Cu 70.92~133.50 μg/g, Pb 54.90~84.65 μg/g, Cd 6.57~7.25 μg/g。3种生境沉积物中的4 种重金属含量分布存在极显著差异(P<0.001), Zn, Cu和Pb在3种生境中的含量高低顺序均为白骨壤林>光滩>鱼塘, Cd含量为白骨壤林≈光滩>鱼塘。其中, 鱼塘沉积物的重金属含量最低(P<0.05); Zn和Cu含量随深度变化差异显著(P<0.05), 仅Cu含量随样地和深度变化表现出显著的交互效应(P<0.05)。相关性分析结果表明, TOC在鱼塘重金属Pb积累中起一定的作用(P<0.05), 鱼塘沉积物中4种重金属污染物具有一定的同源性。潜在生态风险评价结果显示, 各重金属潜在生态风险(Eⁱ_r)程度从高到低依次为Cd>Cu>Pb>Zn。各重金属元素的潜在生态风险指数从高到低均为白骨壤林>光滩>鱼塘。综合潜在生态风险指数(RI)显示, 3种生境沉积物的重金属污染达到高潜在生态风险级别, 主要来自Cd污染, Cu污染次之。     

白骨壤对关键环境因子的生态响应研究进展

白骨壤（犃狏犻犮犲狀狀犻犪犿犪狉犻狀犪）是红树林生态系统的先锋植物.为适应低温、高盐、淹水、土壤缺氧和潮水冲击等诸多不良因子的影响,白骨壤已特化出一套适应机制：包括形态结构、水分、光合作用、蒸腾作用、气孔导度、生物量和生长等.本文综述了白骨壤对低温、盐度、土壤、潮水浸淹、风浪作用等环境因子的生态响应,指出白骨壤作为先锋树种和乡土树种,对环境具有较强的耐受性和适应性并能有效保护生态安全,可作为红树林造林优先选择的树种,应深入研究其与各环境因子的生态响应机制,为红树林造林地选择及生态修复提供科学依据.     

用mtDNA COII基因序列确定我国北部湾红树植物白骨壤虫灾虫源

从我国近年来遭受特大虫灾的北部湾沿海红树植物白骨壤上采集害虫标本,测定其线粒体DNA细胞色素c氧化酶亚基II(COII)基因序列,并与采自深圳湾白骨壤上的害虫标本以及相关类群的COII 基因序列进行同源性比较,结果表明来自北部湾与深圳湾白骨壤的虫源均为瘤斑螟属Ptyomaxia, 而不是细斑螟属Oligochroa.分子系统发育分析为纠正以前普遍认为广州小斑螟引发我国红树林特大虫灾的观点提供了新的证据.     

用mtDNA COⅡ基因序列确定我国北部湾红树植物白骨壤虫灾虫源

从我国近年来遭受特大虫灾的北部湾沿海红树植物白骨壤上采集害虫标本,测定其线粒体DNA细胞色素c氧化酶亚基Ⅱ(COⅡ)基因序列,并与采自深圳湾白骨壤上的害虫标本以及相关类群的COⅡ基因序列进行同源性比较,结果表明来自北部湾与深圳湾白骨壤的虫源均为瘤斑螟属Ptyomaixa,而不是细斑螟属Oligochroa.分子系统发育分析为纠正以前普遍认为广州小斑螟引发我国红树林特大虫灾的观点提供了新的证据.     

钙对镉胁迫下小白菜生理特性的影响

以小白菜(Brassicachinensis L.)为研究对象,为探明外源钙能否缓解镉胁迫对小白菜造成的生理毒害.实验以蛭石和珍珠岩(2∶1)混合为栽培基质,以改进的Hoagland营养液(用硝酸铵代替硝酸钙)为营养源,对比研究了不同质量浓度(0,200,400,800 mg/L)钙对镉胁迫下小白菜根系活力、硝酸还原酶(NR)活性、硝态氮含量、光合色素含量等生理指标的影响.结果表明:1)镉胁迫使小白菜根系活力下降,NR活性降低,而硝态氮含量明显上升,光合色素合成明显受到影响;2)在钙处理下,根系活力显著提高(p<0.05),NR活性普遍上升,光合色素含量有所上升但普遍低于对照组;3)低钙组的光合色素含量明显高于无钙组,但是总体呈现下降趋势.硝态氮含量与NR活性成负相关,呈现先降后升的趋势;高浓度钙抑制根系活力与NR活性.因此,适当钙质量浓度(200~400 mg/L)处理可以明显缓解重金属镉对小白菜造成的生理胁迫.本研究结果为外源钙在缓解植物重金属毒害方面的应用提供理论依据.     

厦门滨海湿地红树林资源与互花米草入侵分布

通过无人机巡视、卫星遥感图像分析及沿海岸地面调查等方式,研究了2017年厦门滨海湿地红树林资源及互花米草的入侵情况。结果表明:1)厦门湾共有真红树林植物5科7属7种,分别为秋茄(Kandelia obovata)、白骨壤(Avicennia marina)、桐花树(Aegiceras corniculatum)、木榄(Bruguiera gymnorrhiza)、红海榄(Rhizophora stylosa)、无瓣海桑(Sonneratia apetala)和拉关木(Laguncularia racemosa),其中秋茄和白骨壤为优势种; 2)厦门红树植物分布在思明、湖里、集美、海沧和翔安5个行政区,面积共76. 1 hm2,其中翔安区下潭尾站位的红树林面积最大(50. 4 hm2),占厦门红树林总面积的66. 33%,目前厦门红树植物的人工恢复与重建以秋茄纯林,以及秋茄和无瓣海桑混交种植为主; 3)厦门互花米草入侵面积约69. 7 hm2,81. 42%分布在翔安区大嶝大桥两侧和九溪河口海域。根据调查结果,提出了关于厦门红树林恢复重建与互花米草控制的两点建议:1)在加强白骨壤苗种繁育技术及红树幼苗藤壶防治技术研究的基础上,大力种植本地种秋茄和白骨壤,以生态方法控制互花米草的蔓延; 2)加强对外来物种无瓣海桑和拉关木的种植地点、种植时间和种植数量等信息的登记制度,建立一定的防控机制。     

新乡市污灌农田中重金属的污染状况调查

为了研究新乡市污灌农田受重金属的污染情况,本文调查了污灌土壤中多种重金属的含量.土壤中重金属总量试验结果表明:污灌土壤中的锌、铜、铅含量在国家标准以内,镍、镉含量超标,土壤已明显受到重金属镍、镉的污染.连续提取法对超标重金属镍、镉形态分级实验表明:镍主要以铁锰氧化态、有机态和残渣态为主,在不同的采样点,三者占总含量的71%~81%.镉主要以碳酸盐结合态、可交换态、铁锰氧化物结合态为主,三者占总含量的94%以上.镉的存在形态易于被植物吸收,因此危害更大.     

围填海对白骨壤呼吸与能量代谢的影响

本研究旨在探讨围填海对白骨壤（Avicennia marina）叶片叶绿素含量、呼吸与能量代谢的影响。实验以围填海不同区域白骨壤的叶片和指状呼吸根为材料,研究围填海对白骨壤叶片叶绿素含量、NAD⁺/NADH比值、NADP⁺/NADPH比值、ATP含量和指状呼吸根活力、细胞色素C氧化酶和乙醇脱氢酶活性的影响。实验结果表明,围填海使白骨壤叶片叶绿素含量平均下降53%,NAD⁺/NADH比值下降61%,NADP⁺/NADPH比值下降62%,ATP含量下降95%,指状呼吸根活力下降62%,细胞色素C氧化酶活性升高108%,乙醇脱氢酶活性升高20%。高岭土覆盖在白骨壤叶片表面,使其可利用的光能减少,导致其叶绿素含量降低;白骨壤叶片和指状呼吸根气孔被高岭土堵塞,呼吸及能量代谢受阻。因此,光照不足及低氧胁迫导致白骨壤死亡。     

裂叶喜林芋修复镉、铅金属污染土壤的可行性研究

土壤中的重金属污染使得土壤质量面临着日趋下降的威胁,污染土壤的生物修复已成为研究热点.现研究了高附加值观赏植物裂叶喜林芋在含有不同浓度镉和铅2种重金属的土壤中的生长情况,分析了植物不同部位的重金属含量.结果表明,裂叶喜林芋可以耐受铅10倍和镉100倍(参照《土壤环境质量标准》GB 15618—1995三级标准)的重金属土壤,对土壤中的铅和镉有一定的吸收,主要富集在植物根部,部分迁移到茎和叶中,同时分析了镉和铅在植物体内的迁移特点.     

红树植物白骨壤甜菜碱醛脱氢酶基因的克隆与功能研究

甜菜碱在植物体内以胆碱为底物,经两步酶催化反应合成,其中催化第二步反应的是甜菜碱醛脱氢酶(Betaine Aldehyde Dehydrogenase, BADH).为研究甜菜碱醛脱氢酶基因在酵母中是否具有生物学功能,通过PCR-RACE技术从红树植物白骨壤(Avicennia marina)中分离得到BADH基因,将其转入酿酒酵母AH109中.通过对重组酵母生长曲线的测定,发现重组酵母对NaCl的耐受度由转化前的9%提高到14%,表明白骨壤BADH基因在酵母中能得到有效表达出具生物学活性的蛋白质.     

红树植物白骨壤叶片衰老过程的氮磷内吸收变化研究

对广西北海大冠沙两种生长型(矮型:成熟林树高＜1.5 m;过渡型:成熟林树高1.5～2 m)的红树植物白骨壤(Avicennia marina)成熟叶和衰老叶的N、P含量、N∶ P比及内吸收率进行研究.结果表明:(1)两种生长型白骨壤成熟叶具有较高的N含量,分别为(20.45 ± 1.10) mg/g和(22.25 ± 1.12) mg/g;P含量分别为(1.42 ± 0.03) mg/g和(1.31 ± 0.03) mg/g;叶片衰老过程中,N、P含量明显下降;(2)叶片衰老过程中,N∶ P有增加的趋势;两种生长型成熟叶的N∶ P分别为14.41 ± 0.85和16.97 ± 0.86,显示两种生长型白骨壤均为N、P共同限制;(3) 两种生长型白骨壤的N、P内吸收率在60%以上,内吸收率的高低与生长型没有明显关系.