植物体超氧阴离子自由基不同检测方法的比较

应用顺磁共振波谱仪(EPR)自旋捕获法、羟胺氧化法、二氢乙锭(DHE)荧光探针和硝基四氮唑蓝(NBT)原位显色法,分别检测了暴露于梯度镉(Cd)溶液2 d后的水稻幼苗根叶组织超氧阴离子自由基(O.-2)的变化水平.结果表明,0—60 mg.L-1Cd诱导了O2.-随着Cd剂量的增加而升高,高于此剂量范围则呈现下降趋势.4种方法的检测结果基本一致,但前两种方法更适用于定量O2.-的生成水平,而后两种显色方法仅能反映O2.-的变化趋势,难以精确定量.因此,可以选择性地应用4种方法揭示暴露于污染物的植物组织O2.-的响应水平.     

基于悬铃木叶片重金属累积特性的大气污染分析和评价

以悬铃木叶片为监测器官,对淮南市6种大气环境20个样区Cd等6种重金属的累积量进行了测量和聚类,并分析了叶片富集重金属的EF值.结果表明,不同样区悬铃木叶片累积的6种重金属含量不同,平均值大小表现为Zn>Cu>Cr>Ni>Pb>Cd;环境不同,叶片累积同种重金属的量也存在差异,水泥厂周边环境悬铃木叶片累积的Cd和矿区Cu以及交通主干道大气环境中Cr、Ni、Pb和Zn显著高于其他环境;除风景区、自然村Cr外,其他采样环境中被测重金属EF平均值全部超过1,矿区、电厂、交通主干道及水泥厂周边环境中的6种重金属的EF值全部大于3,淮南市总体大气环境重金属污染为Cd>Cu>Zn>Ni>Pb>Cr.     

轻稀土对乐果致蚕豆根尖细胞遗传毒性的影响

研究了农药乐果与轻稀土乐果混合溶液对蚕豆根尖的细胞遗传毒性,探讨了稀土修复和稀土预处理对乐果染毒根尖的细胞遗传毒性的影响.结果表明,农药乐果具有轻度的遗传毒性和明显的细胞毒性.在相同剂量乐果溶液(体积比1/2000或1/4000)和相同修复时间(24 h或48 h)下,随着稀土剂量的增加,根尖分裂指数逐步下降,而微核率和细胞核异常率呈上升趋势.30 μmol·L-1稀土分别与1/2000和1/4000乐果溶液混合染毒根尖5 h,30 μmol·L-1稀土溶液修复24 h,前者分裂指数和微核率低于后者,但二者分裂指数均低于该剂量稀土或乐果的单独作用结果.低剂量稀土(1.2 μmol·L-1、6 μmol·L-1)与乐果混合染毒在一定程度上刺激了根尖细胞的分裂,降低了微核率和核异常率,且延长修复时间可进一步提高分裂指数,降低微核率和核异常率.另外,低剂量稀土溶液(1.2 μmol·L-1、6 μmol·L-1)预处理根尖后再进行乐果染毒,与乐果染毒组比较提高了细胞分裂指数并降低了微核率.据此推测,高剂量稀土溶液(＞30 μmol·L-1)可能增加了乐果溶液对蚕豆根尖的细胞遗传毒性,而低剂量稀土溶液(＜6 μmol·L-1)可能具有促进乐果染毒后的根尖细胞修复损伤的作用.     

羧基化多壁碳纳米管与铅镉对蚕豆幼苗叶片的氧化损伤

蚕豆幼苗悬浮培养于含有羧基化多壁碳纳米管MWCNTs-COOH(0、2.5、5.0和10.0 mg·L~(-1))、20.0μmol·L~(-1)Pb+5.0μmol·L~(-1)Cd(简称Pb+Cd),以及MWCNTs-COOH与Pb+Cd的复合溶液中,15 d后检测叶片生理生化指标的变化,以期为MWCNTs与Pb、Cd复合污染的植物毒性和生态风险性评价提供科学依据。结果表明,随着MWCNTs-COOH浓度的增加,与对照组比较,MWCNTs-COOH单一或与Pb+Cd的复合溶液均诱导了叶片O_2~(·-)和H_2O_2产物的明显积累,并伴随着超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)及愈创木酚过氧化物酶(POD)同工酶及其酶活性的升高。2.5 mg·L~(-1)MWCNTs-COOH单一或与Pb+Cd的复合显著诱导CAT酶活性,10.0 mg·L~(-1)MWCNTs-COOH与Pb+Cd的复合导致CAT酶活性降低至对照组以下,CAT酶可作为早期诊断MWCNTs-COOH或MWCNTs-COOH复合重金属环境污染的敏感的生物标志物。MWCNTsCOOH还诱导了蛋白羰基化、热休克蛋白70(HSP70)、非蛋白巯基(NPT)产物和内肽酶(EP)同工酶活性的增加,与Pb+Cd复合后HSP70产物趋于降低,而蛋白羰基化和NPT产物以及EP酶活性显著升高。叶片抗氧化酶和EP酶活性的升高、HSP70和NPT产物的增加缓解了上述氧化胁迫与损伤,是蚕豆幼苗重要的防御机制。综上,MWCNTs-COOH诱导了蚕豆叶片的氧化胁迫和应激响应,与Pb+Cd复合后则加剧了叶片的氧化损伤与蛋白降解。     

运用蚕豆幼苗叶片生物标志物评价铅污染土壤

以蚕豆（Vicia faba L.）幼苗为供试植物,通过室外盆栽实验研究了暴露5周后的蚕豆幼苗叶片应激蛋白（HSP70和HSP60）等相关生物指标对土壤铅胁迫的响应.结果表明,随着外源铅的增加,叶片总铅含量、超氧阴离子自由基（O^·-₂）和膜脂质过氧化产物都在不同程度上得到增加.相关性分析表明,O^·-₂与膜脂质过氧化产物（R=0.973, p<0.01）之间存在显著的相关性.超氧物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶和抗坏血酸过氧化物酶活力均被相应的诱导.HSP70和HSP60对铅污染的响应比上述其它生物指标更加敏感.可见,土壤铅进入叶片后,可能通过O^·-₂的作用诱导了膜脂质过氧化,而4种抗氧化酶活力的提高缓解了活性氧的氧化损伤.HSP70和HSP60可作为土壤铅污染早期诊断的潜在的生物标志物,同时还应该考虑铅的暴露剂量并综合利用其它生物指标.