检测细胞DNA断裂损伤效应的彗星实验法的改良

为了解决彗星实验过程中常出现的脱胶、细胞核分离操作繁琐、重复性低等问题,对彗星实验方法进行了改良,初步建立了彗星实验的快速操作流程。结果显示,通过对载玻片进行预处理,可确保凝胶悬挂均匀;采用改良机械法分离的细胞核浓度适中;以0.5%(w/v)涂层琼脂糖作为基层、以1.5%(w/v)低熔点包埋琼脂糖作为叠加层的"双层凝胶法",辅以"推片法"铺胶,操作便捷且不发生脱胶现象;细胞核膜经裂解处理后再进行电泳和荧光观察,彗星图像清晰,杂质少。应用改良后的彗星实验方法,操作简便,耗时更短,实验效果良好,可快速检测出细胞DNA损伤效应。     

铯对油菜萌发代谢生物学效应初探

研究了油菜(Brassica napus)的萌发特性及幼苗生长对不同质量浓度(80、160、320、640、960 mg.L-1)氯化铯(CsCl)处理的效应。结果显示:ρ(CsCl)为80～960 mg.L-1时,其对油菜发芽率、发芽势、发芽指数的影响差异不显著,但对油菜幼苗根、芽生长具有低促高抑的双重作用,且根的生长比芽对CsCl更为敏感。随着ρ(CsCl)逐渐增加,油菜幼苗脯氨酸和蛋白质含量增加,脱氢酶(DH)活性和过氧化物酶(POD)活性则明显下降,表明较高ρ(CsCl)处理可能造成油菜幼苗一定程度的胁迫,其脯氨酸含量增加可能主要是由于脯氨酸合成加强所致。     

病源性早衰生理指标与小麦条锈病的马尔柯夫链预测

针对四川小麦生长发育中，后期锈病病害蔓延导致冠叶感病早衰、致使小麦减产的生产实际，采用控制性盆载试验和田间试验，研究了小麦感染锈病后对活性氧代谢系统、直光合功能的影响，筛选具有预测性能的生理指标作为发病程度的预测标准，应用马尔柯夫链预测方法，对小麦条锈病的发病危害程度进行预测和拟合检验，结果表明：以单叶光合速率的异常变化的大小作为小麦条锈病发生程度的指标具有宏观模糊性，有一定的代表性，本方法简单易行，拟合率较高，有一定的可靠性和实用性，本研究结果分别在锈病危害的预测、防治等方面都具有重要的理论和实践意义。     

邻苯二甲酸二丁酯对蚕豆胚根细胞微核形成的影响及毒理机制

研究常用增塑剂邻苯二甲酸二丁酯(di-n-butyl phthalate,DBP)对农作物生长的影响,为农用地膜及其残留物的环境安全性评估提供实验依据。以蚕豆为试材,DBP处理浓度为0(CK)、9 mmol·L-1、18 mmol·L-1、27 mmol·L-1和36 mmol·L-1,培养24 h、48 h和72 h后,观测根尖细胞染色体结构变化,测试胚根抗氧化酶活性。结果显示:DBP暴露的蚕豆胚根生长速率减缓;随着DBP暴露时间延长,根尖正在进行分裂的细胞被阻断在有丝分裂前期的比例增加,微核率升高,出现多种类型的染色体畸变;DBP暴露的胚根超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性提高5.41%~29.68%,过氧化物酶(peroxidase,POD)活性随DBP浓度增加而递减,过氧化氢酶(catalase,CAT)活性显著降低14.00%~43.08%。结果表明,DBP对蚕豆胚根具有遗传毒性,且能够破坏纺锤丝的结构。     

铯对印度芥菜和菊苣植物螯合肽和金属硫蛋白含量的影响

以133Cs作为污染源,溶液培养印度芥菜和菊苣幼苗,研究植物螯合肽(phytochelatins,PCs)、金属硫蛋白(metallothionein,MT)等含巯基肽类物质与Cs+胁迫毒理的内在联系。采用改良水培法培养印度芥菜和菊苣长至两片真叶,置于含铯[ρ(Cs~+)0~200 mg·L~(-1)]的营养液中培养一段时间后取样,测定幼苗地上部和根系生物量,采用火焰原子吸收分光光度法测定Cs~+富集量,5,5’-二六硝基苯甲酸(DTNB)比色法测定PCs和MT含量。结果显示:随着Cs~+浓度[ρ(Cs+)25~200 mg·L~(-1)]增加,印度芥菜和菊苣地上部和根系生物量显著降低(P0.05),印度芥菜的生物量降低幅度小于菊苣;Cs~+的富集量均显著增加,印度芥菜对Cs~+富集量大于菊苣,印度芥菜地上部、菊苣根系分别是Cs~+的主要蓄积部位;非蛋白巯基肽类(non-protein thiol,NPT)、植物螯合肽(PCs)、谷胱甘肽(glutathione,GSH)和金属硫蛋白(MT)含量变化均呈现先升后降的趋势,均表现为根系地上部,印度芥菜菊苣。当ρ(Cs~+)100 mg·L~(-1)时NPT、PCs、GSH和MT达最大值。结果表明,菊苣对Cs~+处理敏感,印度芥菜具有较强的吸收和转运Cs~+的能力,Cs~+处理诱导合成PCs、GSH和MT含量显著增加,这是印度芥菜对Cs~+耐性较强的主要原因。     

蚕豆对铯的吸收蓄积及亚细胞分布研究

采用改良水培法培养蚕豆幼苗至2片真叶,置于含铯(ρ(Cs+)8.24(CK)~200 mg·L~(-1))的营养液中处理7 d、14 d、21 d后取样。采用差速离心法分离亚细胞组分,采用原子吸收分光光度法测定根、茎、叶及各亚细胞组分的Cs+含量,分析蚕豆幼苗对Cs+的吸收蓄积及亚细胞分布特点,研究蚕豆对Cs+的富集转运特征及耐受机理。结果显示:蚕豆3种器官对Cs+的蓄积量为根叶茎,根对Cs+的蓄积量占总量的65.13%~83.17%,最高(ρ(Cs+)200 mg·L~(-1)时)达到518.40 mg·kg~(-1)FW(7 d)、1 949.74 mg·kg~(-1)FW(14 d)和3 614.03 mg·kg~(-1)FW(21 d);蚕豆根、茎、叶中Cs+的亚细胞分布主要集中在细胞壁和可溶性组分中,Cs+相对含量分别达到75.84%~99.06%(根)、79.06%~100%(茎)、82.95%~100%(叶);细胞核、前质体、叶绿体和线粒体等细胞器仅含少量的Cs+(25%)。结果表明,蚕豆根、茎、叶细胞主要通过阻滞作用,将Cs+结合固定在细胞壁,并将进入细胞质基质的一部分Cs+转运到液泡内,暂时或"永久性"存贮,有效降低了细胞器、胞质溶胶(cytosol)及内含物中的Cs+含量,极大地减缓了Cs+对细胞器的功能性损伤,这是短期内蚕豆未表现出明显中毒症状的原因,也是蚕豆耐受Cs+胁迫的重要机理之一。     

四川不同海拔豆地生态及大豆生长发育变化研究

对φ（Ｎ）３２°１４′～３２°５６′,λ（Ｅ）１０４°３６′～１０４°５１′范围内海拔（ｈａｌｔ）４００ ～１ ４００ ｍ 豆地小气候观测结果表明：ｈａｌｔ每升高１００ ｍ ,平均气温递减０．７２ ℃;年降雨量递增６３．０ ｍｍ（４００～６００ ｍ） ～１０６．８ ｍｍ（８００ ～１ ４００ ｍ）;相对湿度递增１％ ;日照时数呈抛物线上升变化． ｈａｌｔ４００ ｍ 日均温稳定通过１２．０ ℃的初期为３ 月中旬,ｈａｌｔ每升高１００ ｍ ,该时间延迟５～７ ｄ． 不同ｈａｌｔ＞１２℃的有效积温分别为３６２１．２ ℃（４００ ｍ）;３ ２４５ ．０ ℃（６００ ｍ）;３ １４９．９ ℃（８００ ｍ） ;２ ８０４ ．８ ℃（１ ０００ ｍ） ;２０８２．１ ℃（１２００ ｍ）;１ ９５０．１ ℃（１ ４００ ｍ） ． 在相对较高的海拔,存在明显的逆温和南北坡效应,相应存在大豆局部高产区． 不同海拔豆地生态及大豆生长发育变化研究结果可为四川不同海拔区大豆品种合理布局和应用高产优质栽培技术提供了理论依据．