重金属离子对栅藻生长代谢的影响

研究了Pb、Zn、Cu、Cd、Mn、Cr、Ni等7种重金属离子对栅藻生长代谢的影响.定时测定重金属处理后藻的生长情况、叶绿素a和粗油脂含量.结果表明,栅藻对Pb的耐受性最强,耐受能力可达20 mg·L-1,Zn、Mn、Ni其次,对Cu、Cd、Cr比较敏感,耐受性仅为1 mg·L-1.当重金属离子质量浓度在1 mg·L-1以下,Pb、Zn促进栅藻生长,同时提高其叶绿素a含量.Pb质量浓度为0.5 mg·L-1时,生物量最高,达0.642 mg·L-1,随着质量浓度提高,粗油脂含量增加,脂肪酸主要组分为棕榈酸甲酯、油酸甲酯、亚油酸甲酯、亚麻酸甲酯,并且随着胁迫质量浓度的增加,脂肪酸含量明显增加.超过一定质量浓度后,重金属离子抑制栅藻的生长,并导致生物量下降,Zn质量浓度高于5 mg·L-1时,栅藻叶绿素a含量降至1 mg· L-1以下.     

不同浓度铁离子对栅藻生理生化特性和生长的影响

研究了不同浓度铁离子对栅藻生长和藻细胞抗氧化系统的影响.分析测定了培养基初始Fe3+分别为0,1.2×10-3,1.2×10-4,1.2 ×10-5,1.2×10-6,1.2×10-7 mol·L-1时栅藻的细胞密度、生物量、蛋白质含量、总脂产量及脂肪酸组成,并研究了不同浓度铁离子对栅藻细胞的抗氧化系统的影响.实验结果表明,当培养基中初始铁离子浓度为1.2×10-4 mol·L-1时最适合栅藻生长和蛋白质合成,蛋白质含量达到最大为97.33 μg·mL-1;当初始Fe3+浓度为1.2 ×10-5 mol·L-1时,栅藻细胞总脂占干质量最高达38.60％;C18∶ 2和C18∶3占总脂肪酸的比例随Fe3+浓度增加而降低.当Fe3+浓度达到1.2×10-3 mol·L-1时,栅藻的生长受到抑制.与对照组(培养基不添加铁离子)相比,不同浓度铁离子使栅藻总抗氧化能力增加,超氧化物歧化酶(SOD)活性和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性有不同程度的提高,羟自由基能力受到不同程度的抑制.     

不同Zn、Cu水平对香根草(Vetiveria zizanioides)体内Cd积累及生理指标的影响

采用水培试验研究了不同浓度的重金属Cd(15、30 mg·L-1)污染下,不同浓度Zn、Cu(10、40 mg·L-1)对香根草生长、丙二醛(MDA)含量、根系活力、可溶性蛋白质、叶绿素含量以及香根草体内Cd积累的影响.结果表明,除了低浓度的Cu外,不同浓度的Zn、Cu、Cd对香根草体内生理生化指标都产生协同或加和作用,提高了香根草体内MDA含量,降低了根系活力、叶绿素a、b含量以及可溶性蛋白质含量.Zn、Cu对植物吸收Cd的复合作用较为复杂,其中对香根草地上部Cd的转移可能产生拮抗作用,对根部Cd的吸收可能产生协同或加和作用.     

典型性微量金属元素对藻华的激励趋势探讨

Fe、Mn、Zn等典型性微量营养元素对藻类增殖的影响是探讨藻华成因分析的重要内容.通过设计系列正交实验,研究代表性微量元素Fe、Mn、Zn对常见藻华生物(蓝藻、绿藻)的影响,结果表明:P、Fe、Mn、Zn的质量浓度变化对藻生长速率激励效果明显,显著性顺序依次为:ZnPFeMn.通过单独添加Fe、Mn、Zn的方法进一步进行了藻增长潜力实验.结果表明:在Fe、Mn、Zn质量浓度分别为0.20、0.13、0.033mg/L时,藻类生长速率达到最大值,低于该质量浓度时,金属离子质量浓度与藻类生长速率、生物量呈正相关;高于该质量浓度时,金属离子质量浓度与藻生长水平呈反相关;拟合Fe、Mn、Zn质量浓度与藻生长速率之间的数值关系,分别得到相关系数为0.93、0.87、0.90的回归方程;根据微量元素与藻类生长速率之间的相关性,可以对藻华的爆发时间或程度进行一定精度的预测.正交实验中,锰的激励作用受微量元素之间的竞争性抑制而被消弱,反映出锰的作用机理比较复杂,有待于深入研究.     

不同浓度铁离子对栅藻生理生化特性和生长的影响

研究了不同浓度铁离子对栅藻生长和藻细胞抗氧化系统的影响.分析测定了培养基初始Fe3+分别为0,1.2×10-3,1.2×10-4,1.2×10-5,1.2×10-6,1.2×10-7mol.L-1时栅藻的细胞密度、生物量、蛋白质含量、总脂产量及脂肪酸组成,并研究了不同浓度铁离子对栅藻细胞的抗氧化系统的影响.实验结果表明,当培养基中初始铁离子浓度为1.2×10-4mol.L-1时最适合栅藻生长和蛋白质合成,蛋白质含量达到最大为97.33μg.mL-1;当初始Fe3+浓度为1.2×10-5mol.L-1时,栅藻细胞总脂占干质量最高达38.60%;C18∶2和C18∶3占总脂肪酸的比例随Fe3+浓度增加而降低.当Fe3+浓度达到1.2×10-3mol.L-1时,栅藻的生长受到抑制.与对照组(培养基不添加铁离子)相比,不同浓度铁离子使栅藻总抗氧化能力增加,超氧化物歧化酶(SOD)活性和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性有不同程度的提高,羟自由基能力受到不同程度的抑制.     

弯囊苔草对Pb-Cd-Zn复合污染的耐受性及富集能力

通过水培实验,研究了三种浓度的Pb-Cd-Zn复合污染下弯囊苔草对重金属的耐受性及富集能力.结果显示,弯囊苔草在设计的中低浓度下能正常生长,随着Pb、Cd、Zn浓度增加,叶片中POD和CAD活性以及MDA和Pro含量随着金属离子浓度增加表现出显著升高的趋势,叶绿素含量表现出明显降低趋势,SOD的活性表现出先升高后降低的趋势.弯囊苔草中积累的Pb、Cd、Zn含量随着浓度的增加而增加,地下部分重金属离子含量显著高于地上部分,表明根系对Pb、Cd、Zn均有较强的滞留效应,平均滞留率均大于50%,中低浓度下弯囊苔草对Pb、Cd、Zn的转移系数均小于1.弯囊苔草在设计的高浓度胁迫下无法生长.研究表明弯囊苔草对Pb-Cd-Zn复合污染水体有较强的耐性,可以作为低、中浓度Pb-Cd-Zn复合污水的修复植物材料.     

汞、镉、铅胁迫对油菜的毒害效应

研究了不同浓度(200mg·L-1-500mg·L-1)Hg2+、Cd2+、Pb2+处理对油菜种子萌发、根伸长、叶绿素含量及叶绿素a/b值等指标的影响.结果表明:在Hg2+、Cd2+胁迫下,随着重金属浓度的增加,处理时间的延长,油菜种子的萌发率、根生长速率、叶绿素含量和叶绿素a/b比值持续下降.而低浓度(50mg·L-1-200mg·L-1)的Pb2+对油菜叶绿素合成则具有一定的促进作用,叶绿素含量明显高于对照.在相同浓度条件下,重金属对根伸长的抑制作用大于对种子萌发的抑制.     

重金属镉离子对花生幼苗的影响

采用实验室内培养研究不同浓度Cd2+处理对花生幼苗生长和部分生理特性的影响.结果表明:1.不同浓度CCd2+对花生幼苗株高和根长生长的抑制影响是显著的.2.不同浓度Cd2+对花生幼苗生物量的影响是显著的,对地上部分的毒害作用与其对地下部分的毒害作用相当;Cd2+浓度为0.25 mg/L对花生幼苗全株生物量生长产生促进作用,但随着浓度的增加对其生长的抑制作用却在增加,不同浓度Cd2+对株高的影响基本与对全株生物量一致.3.花生幼苗叶绿素含量以及叶绿素a/,b比值在0.25mg/L Cd2+处理浓度时达到峰值,随Cd2+浓度的增加,含量下降,短时间、低浓度Cd2+胁迫对花生幼苗叶绿素a和叶绿素b的合成有刺激效应.     

镉对黄瓜幼苗生长的影响

以黄瓜为试验对象,研究了不同镉浓度(0 mg·L-1、0.5 mg·L-1,1 mg·L-1、5 mg·L-1、10 mg·L-1、20mg·L-1、50 mg·L-1和100 mg·L-1)对黄瓜幼苗生长的影响.结果表明:不同浓度的镉对黄瓜种子的萌发几乎没有影响;低浓度镐对幼苗的初期生长有一定的刺激作用,当镉浓度大于等于5 mg·L-1对生物量有较明显的抑制作用;1mg·L-1镉浓度对株高有极显著的刺激作用,随着浓度的增加这种刺激作用减弱,而高浓度的镉对株高产生显著的抑制作用;低浓度的镉对根生长没有显著作用,高浓度的镉对根产生显著的抑制作用;对地上部分和地下部分产生毒害作用的镉浓度均处于5-10mg·L-1之间;高浓度镉处理下,根较茎更敏感;幼苗叶中叶绿素a和叶绿素b的含量随镉浓度的升高先降低再升高,最后又降低;黄瓜叶和茎的丙二醛(MDA)含量变化趋势基本一致,叶较茎对镉胁迫更敏感;不同处理组之间脯氨酸含量变化规律不明显.     

三种重金属离子对甲烷氧化菌生长的影响

运用分光光度法研究了Pb2+、Cd2+、Hg2+等3种重金属离子及其组合对嗜有机甲基杆菌ME25生长的抑制效应.结果表明:3种金属离子对ME25生长均具有显著的抑制作用,并随着浓度水平的升高,抑制作用增强.Pb2+、Cd2+和Hg2+3种金属离子对ME25生长抑制的EC50值分别为34.1mg.L-1、0.071 8mg.L-1、0.039 5mg.L-1.抑制作用由强到弱的顺序为Hg2+>Cd2+>Pb2+,ME25对Pb2+有很强的抗性,而对Cd2+和Hg2+相对敏感.同时Pb2+-Cd2+和Pb2+-Hg2+之间呈现显著的拮抗效应,Cd2+-Hg2+和Pb2+-Cd2+-Hg2+之间呈现显著的协同效应.     

3种金属离子对球等鞭金藻生长的影响

利用分批培养,采用f/2培养基,研究了不同浓度的重金属离子(Cu2 、Pb2 、Cd2 )对球等鞭金藻生长的影响.结果表明,等鞭金藻的生长属于"S"型曲线;Cu2 抑制球形等鞭金藻的生长;浓度低于3 mg/L的Cd2 促进金藻生长,高于3 mg/L时抑制其生长;Pb2 能够促进等鞭金藻的生长.     

重金属Cd胁迫对荻和芦苇种子萌发与幼苗生长的影响

以能源禾草荻和芦苇为供试植物,采用培养皿滤纸法,研究不同浓度Cd(0,1,5,10,15,25,50mg·L-1)胁迫对2种植物种子萌发及幼苗生长情况的影响.结果表明:当Cd2+≤25mg·L-1时,荻的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数均大于芦苇;当Cd2+浓度为50mg·L-1时,芦苇的发芽率更高.2种幼苗的根长、苗高和鲜重随Cd2+处理浓度的增加呈下降趋势,且对胚根的抑制作用更强,Cd2+浓度为50mg·L-1,胚根被完全抑制;随Cd2+浓度的增大,2种幼苗叶片组织相对电导率持续增大,荻、芦苇幼苗光合色素含量总体呈下降趋势,Cd2+浓度为1mg·L-1时,芦苇幼苗叶绿素含量最高.淀粉酶活性随Cd2+浓度的增加呈先升高后降低趋势,荻和芦苇分别在Cd2+浓度为5mg·L-1和1mg·L-1时达到峰值;蛋白酶和脂肪酶活性在变化上存在一定差异.研究发现,2种植物在萌发和幼苗生长阶段对Cd2+均具有一定耐受能力,且芦苇的耐受能力大于荻,二者均可用于轻度Cd污染土壤的植物修复中.     

三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutm) 油脂富集培养的研究

探讨了营养盐铁、硅及植物激素脱落酸(ABA)单因子对三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)的生长、油脂含量(%干重)及油脂产量的影响.采用光密度值OD450评价微藻的生长状况,以溶剂浸提法提取油脂.结果表明:(1)铁处理组中,铁浓度在0～46.57 μmol/L范围内时,藻的生长速率随铁浓度提高而增大;铁浓度为11.64 μmol/L时,油脂含量达30%,高于其它铁浓度培养;当铁浓度为11.64 μmol/L时,油脂产量最高--是无铁培养的2.8倍;(2)硅处理组中,低含量硅盐(4.6 μmol/L)不仅促进了藻的生长而且提高了油脂含量,油脂产量比高含量硅盐(42.6 μmol/L)培养提高了40%;(3)ABA处理组中,1 mg/L ABA不仅促进了藻的生长而且提高了油脂含量,油脂产量比对照提高了50%;5 mg/L ABA虽提高了油脂含量但却抑制了藻的生长,油脂产量和对照相当;15 mg/L ABA抑制了藻的生长、降低了油脂含量.用气相色谱分析微藻的脂肪酸组成,结果显示:1 mg/L ABA明显影响了三角褐指藻的脂肪酸组成,以高产量油脂(4.6 μmol/L硅盐、1 mg/L ABA培养)为原料制备出的生物柴油的质量将会提高.     

乙醇对斜生栅藻叶绿素荧光特性以及油脂积累的影响研究

为了研究乙醇对斜生栅藻(Scenedesmus obliquus XJ002)藻株光合效率以及胞内油脂积累的影响,首先采用酶标仪作为检测仪器,研究了尼罗红终浓度、二甲基亚砜(DMSO)体积分数、尼罗红染色时间对藻株油脂测定的影响,分析了藻株胞内油脂含量与尼罗红染色相对荧光信号强度之间的线性关系,为XJ002藻株胞内油脂含量的测定提供了一个简便、快速的方法.其次研究了不同体积分数的乙醇添加对XJ002藻株生物量、叶绿素荧光特性以及胞内总脂含量的影响.结果表明:XJ002藻细胞尼罗红染色最佳条件是:二甲基亚砜体积分数为2%,尼罗红的终质量浓度为2.0μg·m L~(-1),尼罗红的染色时间为5 min.添加高浓度乙醇导致藻细胞生物量与光合色素含量显著下降,影响了藻细胞光系统Ⅱ反应中心能量分配,抑制光系统Ⅱ反应中心受体侧电子传递活性.当乙醇处理浓度为3%时,XJ002藻株胞内总脂含量较对照组提高了5.19%,该研究表明乙醇可以作为XJ002藻株油脂积累的潜在诱导试剂.     

响应面优化二形栅藻(FACHB-496)固碳培养条件

采用Plackett-Burman和中心组合设计对影响二形栅藻固碳率的7个影响条件进行筛选优化.PB实验设计与统计学分析表明:光照强度、初始氮浓度和接种浓度是影响栅藻固碳率的3个关键因素.以固碳率为响应目标,对这3个因素进行中心组合设计,并经响应面法优化分析得到影响栅藻固碳率的二次回归方程模型,获得优化的二形栅藻最优固碳培养条件为光强227.82μmol·m-2·s-1,初始氮浓度152.40mg·L-1,接种浓度0.33g·L-1;模型预测最大固碳率为702.026mg·L-1·d-1,验证值为717.49mg·L-1·d-1.验证结果表明,所建立模型预测精度较好,可用于优化栅藻固碳培养.     

Cu、Zn、Mn对油菜种子萌发及幼苗生长的影响

采用水培实验研究了重金属元素Cu、Zn、Mn对油菜种子萌发、幼苗生长以及叶绿素含量的影响.结果表明低质量浓度≤50mg/L的Cu、Zn、Mn水溶液能促进油菜种子萌发、幼苗生长以及叶绿素的形成,而高质量浓度≥150mg/L的Cu、Zn、Mn水溶液对油菜生长有抑制作用.     

不同植物激素对长茎葡萄蕨藻生长的影响

用单因素分析法研究赤霉素(GA)、6-苄基氨基嘌呤(6-BA)和吲哚乙酸(IAA)3种植物激素对长茎葡萄蕨藻生长、分枝数及叶绿素、粗多糖含量的影响.结果表明:(1)0.8、1.4 mg·L~(-1)的6-BA使长茎葡萄蕨藻质量相对增加率和比生长速率达到最大,11 mg·L~(-1)为GA的最适使用浓度;IAA对长茎葡萄蕨藻质量相对增加率和比生长速率无显著影响;(2)GA、6-BA、IAA的最适促分枝浓度分别为14.0、0.4、5.0 mg·L~(-1);(3)不同浓度GA对长茎葡萄蕨藻叶绿素含量和粗多糖含量影响不显著,不同浓度IAA对其叶绿素含量的影响不显著,但对其粗多糖含量影响显著.     

双穗雀稗对5种重金属单-胁迫的生长响应和吸收性研究

以现行土壤环境质量标准为浓度设置依据,结合实际土壤污染状况,研究了不同浓度的Cd、Pb、Cu、Zn和Cr 5种重金属单一处理对双穗雀稗生长特性的影响及双穗雀稗对其吸收性.结果表明:(1)在双穗雀稗正常生长下,Cd、Pb土壤临界值分别达到80 mg kg-1和500 mg kg-1水平以上;Cr临界值在100-120 mg kg-1之间;Zn临界值为400 mg kg-1;Cu临界值在100 mg kg-1以下.(2)双穗雀稗地上部Cd、Zn和Cr含量都随着处理浓度的增加而升高;地上部Pb和Cu含量随着处理浓度的增加先升高后降低.双穗雀稗富集系数大于1的有Cd、Cu和Zn处理,其中Cd在10mg kg-1和Zn在200 mg kg-1处理时富集系数最大,分别为1.87和2.74;Cu在200 mg kg-1处理时富集系数最大,达到7.66,此时双穗雀稗具备了超积累Cu的特征.双穗雀稗对土壤中Zn、Cu、Cd有较强的富集效率,而对Cr和Pb的富集能力较小.     

不同光照条件下氮浓度对衣藻生长及油脂积累的影响

为探究莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)油脂含量的最佳条件,在不同的光照条件下检测了氮浓度对莱茵衣藻生物量及油脂含量的影响.结果表明:在氮添加和光照强度增加的梯度上,衣藻的油脂含量逐渐降低;光照强度和氮添加量对衣藻的油脂含量都有显著影响;控制光照强度和氮添加量后发现,当光照强度为30μE·m~(-2)·s~(-1),氮质量浓度为100 mg·mL~(-1)时,衣藻油脂含量的质量分数为39.79%,叶绿素质量浓度为17.08 mg·mL~(-1),最适宜衣藻油脂积累.     

三株具重金属抗性油菜内生真菌对镉铅锌富集特性研究

为了筛选到对重金属具良好富集活性的微生物吸附剂,以分离于大宝山矿区重金属富集植物油菜的3株具重金属抗性的内生真菌Fusarium sp.CBRF14,Penicillium sp.CBRF65和Alternaria sp.CBSF68为研究对象,分析了Cd、Pb和Zn的初始浓度对其活菌体的生物量、富集率及富集量的影响。研究结果发现,随着重金属初始浓度(试验设置的浓度范围内)的升高,Fusarium sp.CBRF14、Penicillium sp.CBRF65和Alternaria sp.CBSF68对Cd和Zn的富集率呈下降趋势,而对Pb的富集率则存在"先升高再下降"的过程;该3株内生真菌的生物量随着Cd、Pb和Zn初始浓度增加呈下降趋势,而对Cd、Pb和Zn的富集量则不断增加,它们对Cd的最大富集量介于20.5~53.4 mg·g~(-1),对Pb的最大富集量介于188.9~356.6 mg·g~(-1),对Zn的最大富集量介于28.4~292.8 mg·g~(-1)。研究结果表明这3株油菜内生真菌可在含重金属液体条件下生长并具有良好的重金属富集能力,其在重金属污染废水的生物修复中具有潜在的应用前景,同时也表明重金属耐性植物内生真菌是获得具重金属富集能力微生物的重要资源库。