不同质量浓度黄菖蒲和狭叶香蒲对铜绿微囊藻的化感作用简

分别采用黄菖蒲（Iris pseudacorus L.）、狭叶香蒲（Typha angustifolia L.）和铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）共生培养的实验方法研究了不同质量浓度黄菖蒲、狭叶香蒲对铜绿微囊藻的化感作用。结果表明,黄菖蒲在质量浓度大于10 g/L时对初始密度为1.0×10⁷ ind/mL的铜绿微囊藻具有较好的抑制作用,表现为黄菖蒲质量浓度为10、20和40 g/L时,第15天对铜绿微囊藻的抑制率分别为30.1%、51.8%和84.0%;狭叶香蒲在质量浓度大于20 g/L时对铜绿微囊藻有明显的抑制作用,表现为狭叶香蒲质量浓度为20 g/L和40 g/L时,第15天对铜绿微囊藻的抑制率分别为34.2%和77.7%,实验过程中,铜绿微囊藻叶绿素a含量逐渐减少,而藻密度、SOD活性及MDA含量先增加后逐渐降低,表明经过一段时间持续地化感胁迫,黄菖蒲和狭叶香蒲可以诱导铜绿微囊藻产生氧化胁迫,导致细胞结构严重损伤和叶绿素大量分解,从而强烈抑制铜绿微囊藻的生长。     

共培养条件下黄菖蒲和狭叶香蒲对铜绿微囊藻光合系统的影响

采用共培养的实验方法,通过测定铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)叶绿素a含量及叶绿素荧光参数,研究了黄菖蒲(Iris pseudacorus L.)和狭叶香蒲(Typha angustifolia L.)对铜绿微囊藻光合系统的影响。结果表明,共培养条件下,黄菖蒲和狭叶香蒲对铜绿微囊藻的光合系统具有明显的化感作用,表现为,处理组中铜绿微囊藻的叶绿素a含量从第4天开始显著(Paried t-test,p0.05)低于对照组;培养过程中,YⅡ(光系统Ⅱ有效量子产量)和Fv/Fm(光系统Ⅱ最大量子产量)值也呈现逐渐下降的趋势,说明黄菖蒲和狭叶香蒲对铜绿微囊藻产生了化感抑制,光合效率和光能转化效率下降;而Ik(半饱和光强)和α(光限制斜率)值呈现先增加后逐渐降低的趋势,从第4天开始显著(Paried t-test,p0.05)低于对照组,表明黄菖蒲和狭叶香蒲的化感作用在短时间内可以激发铜绿微囊藻对光强的耐受能力并能提高藻的光能利用效率,但是随着化感时间的延长,铜绿微囊藻对强光的耐受能力及光能利用效率下降。     

不同质量浓度苦草对铜绿微囊藻生长及抗氧化酶系统的影响

采用苦草（Vallisneria spiralis Linn.）和铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）共生培养的实验方法,通过追踪测定铜绿微囊藻的生物量、叶绿素a含量、丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性,研究了不同质量浓度苦草对铜绿微囊藻生长及抗氧化酶系统的影响。结果表明,质量浓度大于10 g/L时,苦草对铜绿微囊藻有明显的抑制作用,表现为苦草质量浓度为10、20和40 g/L时,第15天对铜绿微囊藻的抑制率分别为63.3%、94.7%和99.8%,培养过程中,铜绿微囊藻的叶绿素a含量逐渐减少,而SOD、POD活性及MDA含量呈现先增加后逐渐降低的趋势,表明苦草释放的化感物质在经过一定时间积累后能够明显抑制铜绿微囊藻SOD和POD的活性,引起细胞的氧化损伤,促进叶绿素的分解,从而导致藻类死亡,这是苦草抑制铜绿微囊藻生长的原因之一。     

铜绿微囊藻胁迫对宽叶香蒲叶片光呼吸特性的影响

采用共生培养的实验方法,通过追踪测定宽叶香蒲(Typha latifolia)叶片中叶绿素含量、净光合速率、光呼吸速率及乙醇酸氧化酶(GO)、谷氨酰胺合成酶(GS)及过氧化氢酶(CAT)的活性,研究不同初始密度铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)对宽叶香蒲叶片光呼吸特性的影响。结果表明,铜绿微囊藻初始密度为1.0×104ind/m L时,宽叶香蒲叶片叶绿素含量、净光合速率、光呼吸速率及GO、GS及CAT的活性增加,说明低密度铜绿微囊藻对宽叶香蒲叶片的光合作用及光呼吸具有促进作用;铜绿微囊藻初始密度为1.0×107ind/m L时,宽叶香蒲叶片净光合速率、光呼吸速率及GO、GS及CAT的活性呈现先增加后降低的趋势,表明经过一段时间培养后,高密度铜绿微囊藻对宽叶香蒲叶片的光合作用和光呼吸呈现出抑制作用。但是在净光合速率急剧降低的时候,光呼吸速率在短时间内仍然维持在一个较高水平,说明宽叶香蒲可能通过维持或增强光呼吸在一定程度上抵抗逆境胁迫。     

10种药物材料对铜绿微囊藻的抑制作用

为筛选抑制铜绿微囊藻生长的有效药物材料,确定其最佳的抑藻浓度,采用叶绿素a检测法来确定铜绿微囊藻的生物量,从而对10种药物材料的作用效果进行了定性研究,并采用二倍稀释法对筛选出的8种药物材料进行了最佳抑藻浓度的测定。大黄、黄连、土槿皮、蜜桔皮、马水桔皮、蜜柚皮、铁观音、大蒜等药物材料能有效抑制铜绿微囊藻的生长;大麦茶、仙鹤草不能抑制铜绿微囊藻的生长。当蜜桔皮、蜜柚皮水提液质量浓度大于6.25g/L,马水桔皮水提液质量浓度大于3.13g/L,铁观音、大黄浸提液质量浓度大于5.000g/L,土槿皮、黄连提取物浸提液质量浓度大于2.500g/L时对铜绿微囊藻的生长具有有效的抑制作用,且随着各浸提液浓度的增加,其抑制效果呈上升趋势;而大蒜液质量浓度大于5.000g/L时能使铜绿微囊藻维持在初始水平。将各材料抑藻浓度设定在以上浓度时较为合理。研究结果为水产养殖治理蓝藻以及控制蓝藻药物进一步的研发提供了参考。     

柑橘类果皮水提液对铜绿微囊藻生长的影响

研究了柑橘类果皮水提液对铜绿微囊藻生长的影响。采用二倍稀释法将儿种柑橘类果皮水提液分成7个浓度组,每组3个平行,在温度(25.0±0.5)℃,光照强度3000 l×下培养铜绿微囊藻。结果表明,柑橘类果皮水提液能有效抑制铜绿微囊藻的生长,且随着浓度的增加其抑藻作用增强。其中,蜜桔皮、马水桔皮、蜜柚皮水提液质量浓度在6.25、3.13、6.25g/L时对铜绿微囊藻的生长具有极显著的抑制作用(P0.01)。实际应用时,柑橘类果皮水提液质量浓度为6.25g/L时较为合理。柑橘类果皮中存在一种或几种能有效抑制铜绿微囊藻叶绿素a合成的物质,从而抑制铜绿微囊藻的生长,此类物质在高温处理下仍能保持一定的抑藻活性,这为控制蓝藻药物的研发提供了一定参考。     

广玉兰、龙爪槐和黄杨化感物质对铜绿微囊藻生长的抑制

针对水华的主要物种——铜绿微囊藻,初步测定了60种植物的浸提液对其细胞增殖的抑制率。结果表明,8种植物的浸提液对铜绿微囊藻生长的抑制率达到90%以上。其中,广玉兰、龙爪槐和黄杨叶片浸提液对铜绿微囊藻生长的抑制率分别达到97.4%、95.6%和91.2%。通过计算得到培养7d后广玉兰、龙爪槐和黄杨的50%抑制效应质量浓度(EC50)分别为0.52、1.04、5.87g/L,而90%抑制效应质量浓度(EC90)分别为3.79、6.45、9.09g/L。首次发现此3种植物浸提液中富含能抑制铜绿微囊藻细胞增殖的化学物质,可以作为抑藻化感物质的一个重要来源。根据EC50和EC90对培养时间的拟合方程判断,广玉兰和龙爪槐浸提液对铜绿微囊藻的抑制效果较黄杨浸提液更为长效,且由于其抑制效果优于农作物秸秆,具有进一步研究的价值。     

美人蕉有机酸组分对铜绿微囊藻的化感作用

对美人蕉叶片水浸提液进行液液萃取得到美人蕉有机酸组分,研究了美人蕉有机酸组分对铜绿微囊藻化感抑制作用,实验结果表明,美人蕉有机酸组分对铜绿微囊藻生长具有低促高抑作用,13.3 g/L和20.0 g/L处理组6 d后抑制率分别达到98.57%和99.37%,铜绿微囊藻在高浓度美人蕉有机酸组分下,叶绿素含量逐渐降低,总超氧化物歧化酶(TSOD)和过氧化氢酶(CAT)活性出现先增大后减小,说明美人蕉有机酸组分可能通过对铜绿微囊藻抗氧化酶系统逐渐损伤,最终藻类死亡。通过气相色谱-质谱(GC-MS)分析,鉴定出美人蕉有机酸组分共含有32种有机酸成分,其中饱和脂肪酸18种、不饱和脂肪酸7种、芳香酸5种以及酚酸2种。     

铜绿微囊藻对香蒲叶片氮代谢相关酶活性的影响

采用共培养的实验方法,通过追踪测定香蒲(Typha orientalis Presl.)叶片中NO-3、NH+4、TN、可溶性蛋白的含量及硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸脱氢酶(GDH)活性,研究了不同初始密度铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)对香蒲叶片内各种形态氮含量及氮代谢相关酶活性的影响。结果表明,铜绿微囊藻初始密度为1.0×104cells/m L时,香蒲叶片NR、GS和GDH活性增加,可溶性蛋白及TN含量也增加,说明低密度铜绿微囊藻对香蒲叶片的氮代谢具有促进作用,香蒲吸收同化氮能力增强;铜绿微囊藻初始密度为1.0×107cells/m L时,香蒲叶片NR及GS酶活性降低,而GDH活性增强,NO-3、NH+4含量增加,而可溶性蛋白及TN含量降低,表明高密度铜绿微囊藻对香蒲叶片的氮代谢具有抑制作用,香蒲吸收同化氮能力减弱。     

不同浓度Mn2+对铜绿微囊藻的生长及其生物可利用性的影响

利用MA培养液进行藻类增长潜力(AGP)试验,考察了不同浓度Mn2 对铜绿微囊藻生长及其生物可利用性的影响.结果表明,Mn2 为0 mg/L时,铜绿微囊藻生长受到很大抑制,叶绿素a含量较低;Mn2 为0.7～6.0 mg/L时,铜绿微囊藻生长较快,叶绿素a含量都较高,并且相互差异不明显;Mn2 为12.0 mg/L时,可能对铜绿微囊藻生长产生了毒性,生长受到抑制,且叶绿素a含量较低;Mn2 在藻类正常生长所需浓度范围内,其生物可利用性与溶液中Mn2 浓度呈正相关.     

作物秸秆对铜绿微囊藻的抑制作用

通过室内模拟实验研究了大麦、水稻和小麦3种作物秸秆对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的抑制作用,并计算了不同秸秆的抑制率和抑制中浓度（EC₅₀）。研究结果表明,大麦秸秆、水稻秸秆和小麦秸秆对铜绿微囊藻的生长有显著的抑制作用,而且随着培养时间和秸秆投加量的增加,抑制作用提高。处理96 h后大麦和水稻秸秆处理下的铜绿微囊藻几乎全部死亡,表明本研究所用不同作物秸秆对铜绿微囊藻的生长有显著的抑制效果。研究结果还表明,大麦、水稻和小麦秸秆对铜绿微囊藻的72 h-EC₅₀由大到小依次是大麦>水稻>小麦,分别为248、334和1 943 mg/L,表明不同植物的秸秆对藻类的影响作用不同。分析3种秸秆抑制铜绿微囊藻生长的原因可能是3种植物秸秆在好氧的条件下可以分解产生多种具有抑藻作用化学物质,如有机酸、含甲基的酚类物质、醇类和酮类物质等,这些物质通过化感作用抑制铜绿微囊藻的生长,尤以大麦秸秆作用最为明显。     

两株镉抗性奇异变形杆菌对龙葵修复镉污染土壤的强化作用

以广东省大宝山尾矿区植物根际土壤为分离样品,人工制备镉污染LB培养基,从中分离筛选出2株具有较强镉耐受能力的细菌,分别为TL3和DBS2,最高镉耐受浓度达300mg／L。结合其形态学特征、生理生化特性及16SrDNA序列分析,初步确定2株菌均为奇异变形杆菌（Proteusmirabilis）。随后以龙葵为实验植株,分别接种TL3、DBS2及TL3与DBS2混菌的培养液,通过盆栽实验检验2株菌对龙葵吸收土壤中镉的强化作用。结果显示,2株菌对龙葵吸收镉具有显著的提升作用,且能够促进植株的生长,3个实验组龙葵根部镉含量分别比对照组（122．7mg／kg）增加了17．2％、85．6％和130．1％。     

2种耐寒生态浮床植物的水质改善性能研究

引种了2种陆地湿生的耐寒植物——黄菖蒲和西伯利亚鸢尾作为生态浮床植物,以水生美人蕉为对比,进行了水质改善实验研究。在6个月实验期内,黄菖蒲、西伯利亚鸢尾和美人蕉（5个月）对SRP的平均去除速率分别为79.27、20.92和34.29 mg/（m²?d）,对TP的平均去除速率分别为86.92、24.91和36.6 mg/（m²?d）,对NH⁺₄-N的平均去除速率分别为517.54、170.57和274.07 mg/（m²?d）,对TN的平均去除速率分别为763.79、301.81和384.04 mg/（m²?d）。黄菖蒲年去除磷的量21 207.64 mg/（m²?a）,是西伯利亚鸢尾的2.6倍,是美人蕉的3.8倍;年去除氮的量186 365.78 mg/（m²?a）,是西伯利亚鸢尾的1.9倍,美人蕉的3.2倍。黄菖蒲和西伯利亚鸢尾耐寒能越冬,生长期长,管理工作量小。     

镉胁迫对万寿菊生长及生理生态特征的影响

通过水培实验,研究了不同Cd浓度(0、0.1、0.5、1、2和5 mg/L)胁迫对万寿菊生长及生理生化指标的影响.研究表明,低浓度Cd(＜0.5 mg/L)胁迫下,万寿菊的生长末受到显著影响,说明万寿菊对低浓度Cd有一定的耐性.而Cd浓度超过0.5 mg/L时,万寿菊的相对生长速率较对照明显降低(P＜0.05),最高可...     

青萍(Lemna minor L.)对氮磷的吸收特征

以西部地区优势浮萍品种青萍为实验对象,研究了青萍对不同浓度硝态氮和磷酸盐的吸收特征。结果表明,硝态氮浓度在1～10 mg/L范围内,青萍对硝态氮有较好的吸收效果,M-M方程可以较好地描述硝态氮浓度与青萍对硝态氮的吸收速率之间的关系,通过M-M方程拟合得到青萍对硝态氮的最大吸收速率为0.1167 mg/(g FW.h),亲和力常数为6.9274。磷酸盐浓度在0.1～1.0 mg/L范围内,青萍对磷酸盐也有较好的吸收效果,二次多项式回归可以较好地描述青萍吸收速率与磷酸盐浓度的关系,回归方程得到青萍对磷酸盐的最大吸收速率为0.0193 mg/(g FW.h),对应磷酸盐浓度为0.6 mg/L。     

Bioherbicidal activity of a germacranolide sesquiterpene dilactone from Ambrosia artemisiifolia L.

Ambrosia artemisiifolia L. (common ragweed) is an invasive plant whose allelopathic properties have been suggested by its field behaviour and demonstrated through phytotoxicity bioassays. However, the nature of the molecules responsible for the allelopathic activity of common ragweed has not been explored. The main objective of this study was to identify the phytotoxic molecules produced by A. artemisiifolia. A preliminary investigation has indicated that a methanol extract of A. artemisiifolia completely inhibited the germination of cress and radish. Semi-preparative fractionation of the methanol extract allowed separating of phytotoxic fraction which contained a single compound. The structure of this compound was elucidated by liquid chromatography–mass spectrometry (LC-MS)/MS, high-resolution mass spectral, nuclear magnetic resonance, and Fourier transform infrared spectra as sesquiterpene lactone isabelin (C₁₅H₁₆O₄). The effect of pure isabelin was tested on four different weed species, confirming the inhibitory activity of molecule. The results indicate directions for the future studies about herbicidal specific activity of isabelin, as pure molecule or in the crude extract, as a potential candidate for biological weed control.     

The response of Chenopodium album L. and Abutilon theophrasti Medik. to reduced doses of mesotrione

Limited toxicity data are available for estuarine and marine species and the widely used pyrethroid insecticide, permethrin. This study determined acute effects of permethrin on survival, lipid peroxidation, acetylcholinesterase activity, and splenocyte proliferation for two fish species found in South Carolina estuaries; juvenile red drum (Sciaenops ocellatus) and adult mummichog (Fundulus heteroclitus). Juvenile S. ocellatus were significantly more sensitive than adult F. heteroclitus to permethrin exposure, with a 96-h LC50 value of 8 μg/L determined for red drum compared to 23 μg/L for mummichog. Lipid peroxidation activity of the liver increased in permethrin-treated fish compared to control animals after 24 h and decreased after 96 h. Permethrin had no effect on acetylcholinesterase activity of the brain at the concentrations tested. Permethrin exposure significantly inhibited splenocyte proliferation, indicating an immunosuppressive effect. Most of the effects of permethrin on fish cellular stress enzymes and survival occurred at concentrations much higher than those typically measured in the environment. However, inhibition of splenocyte proliferation in juvenile red drum occurred at approximately twice that of measured permethrin concentrations in surface water. These findings may prove useful to the future management and regulation of pyrethroid insecticide use near estuarine habitats.     

不同氮素浓度与空间条件下青萍生长特征

以西部地区优势浮萍品种青萍为实验对象,研究了它在不同总氮(TN)初始浓度和空间条件下的生长特征。结果表明,在表面积为95 cm2,TN初始浓度为0、1、2、3 mg/L的条件下,青萍的生长能较好地服从经典生长模型,对数生长阶段的相对生长速率(RGR)随TN浓度的增长而线性增长,分别为0.10、0.11、0.13、0.13 d-1。在TN浓度为10 mg/L,表面积为95、130和230 cm2的条件下,青萍的生长能较好地服从Logistic生长模型,其环境最大承载量和对数生长阶段的RGR分别为1 899、2 101和1 962 g/m2以及0.21、0.21和0.20 d-1。     

Accumulation of heavy metals in Typha angustifolia (L.) and Potamogeton pectinatus (L.) living in Sultan Marsh (Kayseri, Turkey)

Concentrations of heavy metals (Cd, Pb, Cr, Ni, Zn and Cu) were measured in bottom sediments, water and Typha angustifolia and Potamogeton pectinatus in Sultan Marsh. Sultan Marsh is one of the largest and most important wetlands in Turkey, Middle East and Europe, embodying saline and fresh water ecosystems and providing a shelter for 426 bird species. The organs of T. angustifolia have a larger quantity of the measured elements than the P. pectinatus. Considerably higher contents of Cd were found rather than in helophytes (P. pectinatus) in submerged plant (= emergent, T. angustifolia) species. The percentage of Cd in plant tissues points to a certain degree of water pollution in Sultan Mash. Analyses of water, bottom sediments and plant samples indicated that the Marsh were polluted with Pb, Cd, and partly with Cu and Zn. All sampling sites in the study area basin are generally more or less polluted when compared with the control values. Strong positive correlation was found between concentrations of Pb in water and in plants. Ni and Pb were accumulated by plants at a higher rate from bottom sediments than from water. Leaves of T. angustifolia accumulated less heavy metal than the corresponding roots. There was a significant relationship between Cd concentration in samples of plants and water pH value. It has been found that the tissues of T. angustifolia accumulate more heavy metals than the tissues of P. pectinatus. Therefore, all plants can be used as a biological indicator while determining environmental pressures; however, T. angustifolia is proved more appropriate for such studies.