植物低温响应研究进展

低温胁迫下会对植物的正常生长发育和生理代谢产生直接影响,最终可能会直接导致生物量积累的持续减少及其抗逆性的能力降低,严重时会引起植物的大量死亡,从而遏制了植物生产和观赏利用并带来损失。植物耐低温的研究方向跟随着现代研究技术手段的进步也不断得到了更新,随之可应用于鉴定植物抗寒性鉴定上的研究方法逐渐增多。将通过对植物在低温胁迫下的表型、组织结构响应、生理响应以及分子组学四个方面进行系统论述。     

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.     

干旱胁迫下中国沙棘HB15基因的时空表达模式

中国沙棘是西北高寒干旱区的抗旱型植物,HB类转录因子是参与植物干旱胁迫的重要基因。为发掘沙棘抗旱相关基因,文中以转录组测序获得的HD-Zip家族的中国沙棘转录因子HB15基因为研究对象,采用qRT-PCR技术研究中国沙棘HB15基因在干旱胁迫下的时空表达模式。结果表明:随着干旱胁迫程度增强,HB15基因的表达量在干旱胁迫的中国沙棘的根、茎、叶3个部位均呈现先增加后降低的趋势,并于复水后急剧降低,且3个部位均为上调表达,但表达情况又有所差异。研究结果说明中国沙棘HB15基因受干旱胁迫的诱导表达。     

基于石墨烯的镉离子电化学传感器

采用电化学法还原氧化石墨烯,构建石墨烯修饰玻碳电极(GCE),选用方波伏安法(SWV)测定微量镉.实验研究了石墨烯修饰电极对镉的溶出伏安行为,优化了石墨烯用量、富集电位、富集时间、pH值、支持电解质.结果表明石墨烯修饰电极明显增强了镉溶出信号,响应电流值与Cd2+的浓度呈良好的线性关系,线性范围为0.001~1μg/mL,线性方程y=27.859 2x+0.344 5(R=0.998),检出限为0.001μg/mL,所制备的修饰电极重现性和重复性较好,6次测定的相对标准偏差(RSD)分别为2.56%和2.51%.所提出的检测方法简单、灵敏、快速,无需复杂的样品前处理,修饰电极可重复使用,能应用于实际水样中镉的快速测定.     

外源抗生素对栽培作物与野生植物的氧化胁迫及其富集转运的差异性

为探讨外源抗生素对栽培作物和野生植物的氧化胁迫及其在两者体内富集转运的差异性,采用土培实验研究了外源抗生素对栽培作物(青菜、生菜、玉米)和野生植物(稗草、马唐、狗尾)抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT)和丙二醛(MDA)含量的影响,以及残留的四环素类、磺胺类、喹诺酮类抗生素在栽培作物和野生植物中的富集转运特征.结果表明,外源抗生素显著抑制了栽培作物的SOD活性,其地下部分和地上部分的SOD活性较CK(无抗生素污染)降低了64.57%～105.52%和178.24%～260.00%.外源抗生素还显著增加了栽培作物的MDA含量,而野生植物变化较小.栽培作物和野生植物对外源抗生素的富集能力整体上呈现:栽培作物野生植物,但其转运抗生素的能力:野生植物栽培作物,且两者体内及其根际土壤中均以四环素类抗生素的残留量最大.研究表明,在抗生素污染的土壤中,栽培作物受到的胁迫作用在一定程度上要大于野生植物;栽培作物和野生植物分别具有较高的富集抗生素能力和转运抗生素能力,因此两者都具有不可忽视的生态风险,且在抗生素污染的土壤-植物系统中四环素类抗生素的生态风险较高.     

CAC、欧盟、美国与中国粮食中重金属限量标准的差异分析

重金属污染是粮食质量安全的一个重要方面,世界各国和组织均十分重视粮食中重金属限量控制。通过对CAC、欧盟、美国和中国粮食中重金属限量标准的对比分析,找出我国现行食品安全国家标准中有关粮食重金属污染控制指标存在的差异,对修订我国粮食中重金属含量的限量标准提供参考和借鉴。     

镉对鲤鱼无机磷和蛋白质含量的影响

本文研究了镉中毒鲤鱼血液、中肠、肾脏无机磷和蛋白质含量的影响。结果表明,受水中Ｃｄ２＋的影响,中肠、肾脏的无机磷含量下降,其中,中肠在１６ｍｇ／ｌ和３２ｍｇ／ｌ组显著降低;肾脏在３２ｍｇ／ｌ组显著降低;血液在三个浓度组无机磷含量基本不变。血液、肾脏、中肠受水中Ｃｄ２＋影响,蛋白质含量下降。血液、肾脏在３２ｍｇ／ｌ组显著降低;中肠在１６ｍｇ／ｌ、３２ｍｇ／ｌ组都呈极显著降低。     

T（4—AP）P的合成及与镉反应的分光光度法研究

合成了非水溶性显色剂ｍｅｓｏ－四（４－氨基苯基）卟啉（简称Ｔ（４－ＡＰ）Ｐ）,研究了Ｃｄ（Ⅱ）－Ｔ（４－ＡＰ）Ｐ－Ｔｗｅｅｎ－８０－８－羟基喹啉体系的最佳形成条件,在ｐＨ１２．５￣１２．８的强碱性介质中,沸水浴加热２０ｍｉｎ反应进行完全。Ｃｄ（Ⅱ）与Ｔ（４－ＡＰ）Ｐ的摩尔比为１：２,在配合物最大吸收波长４４６ｎｍ处的表观摩尔吸光系数是３．０８×１０＾５Ｌ·ｍｏｌ＾－１·ｃｍ＾－１,镉量在０￣６．０     

毛葱的镉吸收积累及亚细胞分布特征

采用营养液培养法、亚细胞组分差速分离技术和电感耦合等离子体发射光谱技术(ICP-AES),研究不同浓度Cd2+(1、10、100μmol/L)胁迫下,毛葱幼苗不同部位Cd、Fe、Mn、Cu、Zn等金属元素吸收积累的特点,以及根和叶中Cd的亚细胞分布状况.结果表明:(1)随着营养液中Cd2+浓度的增加,毛葱根、茎、叶各器官中Cd的含量均显著增加,Cd主要集中在根部,向地上部分的运输量很少;(2)Cd的吸收积累改变了根、茎、叶中Fe、Mn、Cu、Zn等矿质元素的含量;(3)叶和根各亚细胞组分中Cd的含量为:细胞壁组分细胞质可溶性组分细胞核、叶绿体组分线粒体组分;(4)随着营养液中Cd2+浓度的增加,细胞壁和细胞质组分中Cd增加的幅度远远大于线粒体、细胞核和叶绿体组分,Cd在细胞壁和细胞质组分中的分配比例呈上升趋势,在线粒体、细胞核及叶绿体中的比例呈下降趋势.这说明植物吸收的Cd主要积累在根部,细胞水平上,多数的Cd被细胞壁沉淀螯合和液泡区室化,避免了Cd对新陈代谢旺盛的亚细胞组分的影响.