利用彗星试验研究菲对蚕豆DNA的损伤

以蚕豆(Vicia faba)为对象、以菲为多环芳烃(PAHs)代表物开展彗星试验,用Komet Version 6.0软件进行彗星图像分析,并选择评价参数研究PAHs污染的DNA损伤效应。以Olive尾动量(OTM)作为DNA损伤的评价参数,细胞彗星试验中蚕豆根尖DNA的损伤程度随菲质量浓度(0~0.6 mg·L-1)升高而显著增大。最高浓度组(0.6 mg·L-1)OTM值比阴性对照增加132.63%,存在剂量依赖性,表明菲能诱导蚕豆根尖DNA损伤。在培养液中菲质量浓度为0.1 mg·L-1条件下培养蚕豆,0~12 h时DNA损伤程度随时间延长而增大,12 h时OTM值为38.82±4.48;12~24 h时DNA损伤程度则随时间延长而趋小。为确定菲污染导致DNA损伤的途径,进行非细胞彗星试验,结果表明,0.05 mg·L-1菲即可造成显著DNA损伤(OTM值为22.27±0.42),且DNA损伤程度随菲浓度提高而增大。菲对蚕豆根尖细胞可能存在直接的DNA损伤效应。     

邻苯二甲酸二丁酯（DBP）对斜生栅藻的致毒效应研究

为了评估邻苯二甲酸二丁酯(DBP)对水生生物的毒性效应,采用室内培养的方法,研究了DBP对斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)的急性毒性效应.实验设置5个暴露组(5、10、20、50、100mg·L-1)和1个对照组(0mg·L-1),暴露96h后分别测定DBP对斜生栅藻生长量、光合色素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量等生理生化指标的影响.结果表明,各暴露组DBP对斜生栅藻的生长均有抑制作用,随DBP暴露浓度的增大,藻细胞密度逐渐降低,显示出明显的剂量-效应关系.DBP对斜生栅藻的24、48、72、96h的EC50值分别为3.31、15.49、1.95、2.21mg·L-1.叶绿素a、b及类胡萝卜素含量随着DBP暴露浓度的增大呈现相同的变化趋势,均为低浓度(5～10mg·L-1)上升,高浓度(10～100mg·L-1)下降.随DBP暴露浓度的增大,斜生栅藻SOD活性表现为先激活后抑制,在20mg·L-1时SOD活性达到最大值(与对照比较,p<0.05);当DBP暴露浓度≥10mg·L-1时,MDA含量随DBP浓度的增大显著增加(与对照比较,p<0.05,p<0.01).     

农药乙蒜素和细菌溴腈对蚕豆根尖细胞的致畸效应

利用蚕豆根尖微核技术研究农药乙蒜素和细菌溴腈对蚕豆根尖细胞的遗传损伤,测定蚕豆根尖细胞的微核率、有丝分裂指数和染色体畸变率.结果表明:2种农药均能诱发较高频率的微核率、有丝分裂指数和染色体畸变率.在乙蒜素质量浓度为0.032～0.160 g·L-1范围内,微核率随浓度升高而升高,呈一定的剂量-效应关系(r=0.881 9,P≤0.01);而在细菌溴腈质量浓度为0.625～2.5 g·L-1范围内,微核率则呈先上升后下降的趋势.     

邻苯二甲酸二丁酯（DBP）对斑马鱼（Brachydanio rerio）生理生化特性的影响

为了研究邻苯二甲酸二丁酯(DBP)对水生生物的毒性效应,将斑马鱼(Brachydanio rerio)暴露于DBP5个浓度组中96h急性染毒,测得其半致死浓度(96h-LC50)为8.51mg·L-1,从而得出其安全浓度为0.85mg·L-1.在此基础上,等对数浓度差设置4个质量浓度0.38、0.85、1.90、4.25mg·L-1进行20d慢性染毒,期间每5d测定斑马鱼的体重、肝重和鳃重,同时测定斑马鱼肝脏、鳃中SOD酶和ATPase活性.结果表明,斑马鱼比肝重总体随DBP浓度的增加和暴露时间的延长而升高(p<0.01),而比鳃重总体变化不大.随DBP浓度增大和暴露时间延长,斑马鱼肝脏、鳃中SOD酶和ATPase活性均显著受到抑制(p<0.01).     

农药氰戊菊酯和三氟氯氰菊酯对蚕豆根尖细胞的遗传损伤

采用蚕豆根尖微核技术研究了农药氰戊菊酯、三氟氯氰菊酯对蚕豆根尖细胞的遗传损伤.测定了不同浓度氰戊菊酯、三氟氯氰菊酯(5×10-10～5×10-2g·L-1)诱导下的蚕豆根尖细胞微核率、有丝分裂指数和染色体畸变率.结果表明,氰戊菊酯、三氟氯氰菊酯均能诱发较高的微核率,在一定浓度范围内,微核率随两种农药处理浓度的升高而增加,但随着处理浓度的进一步升高微核率反而呈下降趋势;两种农药均可使蚕豆根尖细胞有丝分裂指数增大;并能诱导蚕豆根尖细胞产生较高频率、多种类型的染色体畸变.氰戊菊酯和三氟氯氰菊酯对蚕豆根尖细胞具有明显的遗传毒性.     

离子液体氯化1-辛基-3-甲基咪唑对洋葱的遗传毒性作用

为探讨咪唑类离子液体氯化1-辛基-3-甲基咪唑([C_8mim][C1])对洋葱的遗传毒性,用浓度分别为2.5、5、10和20mmol·L~(-1)的[C_8mim][C1]处理洋葱内表皮细胞和洋葱根尖8 h,用浓度为10 mmol·L~(-1)的[C_8mim][C1]处理洋葱内表皮细胞和洋葱根尖4 h、8 h、12 h和24 h,研究[C_8mim][C1]对洋葱内表皮细胞核的影响和对洋葱根尖有丝分裂指数和染色体畸变的影响。结果显示,与对照组相比,随着[C_8mim][Cl]处理浓度和时间的增加,洋葱内表皮细胞核偏移率明显升高,根尖细胞有丝分裂指数显著降低,染色体畸变现象明显,畸变率升高。研究表明,当浓度达到2.5 mmol·L~(-1)时,[C_8mim][Cl]对洋葱具有遗传毒性。     

硝酸铊对浮萍(Lemna gibba L.)的生长抑制及其氧自由基损伤作用

为了探讨硝酸铊(Tl(I)-nitrate)对浮萍(Lemna gibba L.)的生长抑制作用及其可能的氧化损伤机制,设置了Tl(I)-nitrate的8个处理组(0.005、0.01、0.02、0.04、0.08、0.1、0.5和1.0 mg·L-1)和对照组(0.0 mg·L-1),进行96 h急性毒性实验,测定96 h内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性及丙二醛含量。结果表明:96 h暴露时间下,浮萍生长受抑制程度与Tl(I)浓度之间呈正相关,Tl(I)-nitrate对浮萍的96 h EC50为0.076 mg·L-1,NOEC为0.01 mg·L-1。CAT活性随着Tl(I)-nitrate浓度升高逐渐降低,在0.5和1 mg·L-1时,有极显著差异(p0.01)产生,SOD活性在0.1 mg·L-1时显著升高(46%),POD活性和MDA含量在Tl(I)浓度0.5 mg·L-1时明显上升。当Tl(I)-nitrate胁迫超出浮萍抗氧化酶系统清除活性氧的能力时,活性氧积累导致浮萍受到不可逆转的氧化损伤。Tl(I)-nitrate对浮萍生长产生明显的抑制作用     

邻苯二甲酸二丁酯对海洋微藻生长的影响

近年来,内陆和近海水体中的一种典型环境激素邻苯二甲酸二丁酯(DBP)含量显著上升,但其对海洋生态系统的影响并不明确。本研究选取7种海洋微藻为实验材料,包括1种甲藻(东海原甲藻Prorocentrum donghaiense),2种定鞭藻(小普林藻Prymesium parvum和球形棕囊藻Phaeocystis globosa),2种硅藻(中肋骨条藻Skeletonema costatum和三角褐指藻Phaeodactylum tricornutum),以及1种隐藻(红胞藻Rhodomonus salina)和1种绿藻(海洋小球藻Chlorella sp.),设置5个DBP暴露浓度(5、10、20、50、100μg·L-1),研究其对海洋微藻生长的影响,并探索DBP暴露对微藻抗氧化系统和光合系统的影响。结果表明:在所有暴露组中,球形棕囊藻、小普林藻、东海原甲藻、红胞藻、海洋小球藻生长速率显著增加;5~20μg·L-1的DBP暴露下中肋骨条藻不受影响,50、100μg·L-1下受到抑制;所有DBP暴露组对三角褐指藻没有显著影响。在50μg·L-1DBP暴露下,随着时间的延长,球形棕囊藻的SOD、CAT、MDA均表现出先升高后下降的趋势,第7天藻的叶绿素a、叶绿素b,类胡萝卜素含量较对照组分别增加了23%、10%、48%,球形棕囊藻光系统II(PSII)的最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSII的潜在活性(Fv/F0)、光合性能指数PI分别增加了4.8%、16%、69%。研究发现DBP对海洋微藻的影响具有种间差异性,能够显著促进有害赤潮藻球形棕囊藻的生长,近岸水体DBP含量的增加可能改变浮游植物群落组成,进而增加有害藻华暴发的风险。     

铝对蚕豆根尖细胞的遗传损伤

铝作为土壤主要元素之一,是酸性条件下影响植物生长发育的一个主要原因。为进一步探讨酸性条件下铝对植物细胞的毒性作用机理,文章以蚕豆(ViciafabaL.)为材料,研究了不同酸度(pH4.5和pH5.8)的三氯化铝对根尖细胞的遗传损伤作用。结果表明,pH5.8和pH4.5的铝处理(0.03~50mmol·L-1)组中根尖细胞分裂指数呈浓度依赖性降低,微核细胞数显著增加。相同铝浓度时,pH4.5组的分裂指数低于pH5.8组,微核率高于后者。此外,铝处理能诱发根尖细胞核固缩,固缩率随酸度增强和铝浓度增大而增高。研究结果表明,三氯化铝对蚕豆根尖细胞具有遗传损伤作用,酸性增强时铝的毒性作用增强。     

苯并(a)芘对罗非鱼肝脏CYP1A1和GST活性的影响

以罗非鱼为试验动物,研究不同浓度(0.1、1、10和50μg·L-1)苯并(a)芘(BaP)暴露下,罗非鱼肝脏细胞色素P450亚酶1A1(CYP1A1)和谷胱甘肽-S-转移酶(GST)活性的变化。结果表明,0.1、1和10μg·L-13个浓度组罗非鱼肝脏CYP1A1活性与空白和丙酮溶剂对照组相比没有显著差异(P0.05),50μg·L-1浓度组CYP1A1活性在6和168 h时受到显著诱导(P0.05);0.1和1μg·L-1浓度组肝脏GST活性与空白和丙酮溶剂对照组相比无显著差异(P0.05),10和50μg·L-1浓度组GST活性在336 h时与空白和丙酮溶剂对照组相比差异显著(P0.05)。研究CYP1A1活性与GST活性之间的关系发现,两者的变化趋势相近,尤其是1和50μg·L-12个浓度组,表明这两者之间可能存在一定的对应关系。     

Impact of solids on biphasic biodegradation of phenanthrene in the presence of hydroxypropyl-<Emphasis Type="Italic">β</Emphasis>-cyclodextrin (HPCD)

The consequence of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in the environment is of great concern. The hydrophobic properties of PAHs significantly impact phase distribution causing limited bioavailability. Enhanced biodegradation has been extensively carried out by surfactants and the redeployment effect was recognized. However, the quantitative relationship concerning the impact of solids was rarely reported. A batch of biphasic tests were carried out by introducing Mycobacterium vanbaalenii PYR-1 and hydroxypropyl-β-cyclodextrin (HPCD) into a mixture of phenanthrene solution and various glass beads (GB37-63, GB105-125, and GB350-500). The comparative results demonstrated that HPCD had little effect on microbial growth and was not degradable by bacterium. A model was proposed to describe the biodegradation process. The regression results indicated that the partition coefficient k _d (1.234, 0.726 and 0.448 L·g^?1) and the degradation rate k (0 mmol·L^?1: 0.055, 0.094, and 0.112; 20 mmol·L^?1: 0.126, 0.141, and 0.156; 40 mmol·L^?1: 0.141, 0.156 and 0.184 d^?1) were positively and negatively correlated with the calculated total surface area (TSA) of solids, respectively. Degradation enhanced in the presence of HPCD, and the enhancing factor f was calculated (20 mmol·L^?1: 15.16, 40.01, and 145.5; 40 mmol·L^?1: 13.29, 37.97, and 138.4), indicating that the impact of solids was significant for the enhancement of biodegradation.     

砷浓度、形态及碳酸氢盐对蜈蚣草吸收砷的影响

为了探讨超富集植物蜈蚣草在处理高砷地下水方面的可行性,研究了水培条件下砷的浓度、形态和碳酸氢盐(HCO-3)对超富集植物蜈蚣草吸收砷的影响。实验中使用了浓度为0.1～100mg·L-1的As(III)和As(V)溶液。HCO-3处理中,HCO-3浓度范围为0.5～20mmol·L-1,As(III)或As(V)的浓度为5mg·L-1。结果表明,在水培条件下,蜈蚣草具有明显的耐高砷特征。当介质砷含量高达100mg·L-1时,砷的去除率可达到80%,且对As(III)的吸收效率高于As(V)。植物体内砷形态研究表明,蜈蚣草体内2种形态砷的含量与外源砷形态有一定的关系,As(V)处理条件下,植物体中的As(V)比例较As(III)处理高。高浓度的HCO-3(20mmol·L-1)处理对蜈蚣草地上部分生物量没有明显影响,但是抑制了地下部分的生长,并且对砷的吸收表现出明显的抑制作用。     

离子液体氯化1-辛基-3-甲基咪唑对酵母细胞增殖生长和细胞膜通透性的影响

为探讨咪唑类离子液体氯化1-辛基-3-甲基咪唑([C₈mim][Cl])对酵母细胞的增殖生长和细胞膜通透性的影响,以不同浓度的[C₈mim][Cl]处理酵母细胞,研究离子液体对酵母细胞增殖和菌落形成的影响,通过测定酵母细胞外液蛋白质和核酸的含量,判断膜通透性的大小和[C₈mim][Cl]对细胞膜性结构的损伤。结果显示,0.1 mmol·L^-1的[C₈mim][Cl]延长了酵母细胞到达对数生长期的时间,在6～9 h之间对酵母细胞的增殖存在明显的抑制作用。1 mmol·L^-1的[C₈mim][Cl]使酵母细胞增殖不能到达对数生长期,对酵母细胞的增殖一直具有较强的抑制作用。随着离子液体浓度的增加,小菌落的数量增多。当平板内[C₈mim][Cl]浓度达到10 mmol·L^-1时,完全抑制了菌落的形成。[C₈mim][Cl]处理酵母细胞后,细胞外液中OD₂₈₀、OD₂₆₀的值显著升高。研究表明,细胞膜等膜性结构通透性的增加是离子液体[C₈mim][Cl]抑制酵母细胞增殖生长的原因之一。     

莱州湾近岸海域中典型抗生素与抗性细菌分布特征及其内在相关性

为了揭示海陆衔接区环境中抗生素与抗性细菌分布特征及其内在相关性,以莱州湾及其主要入海河流为研究区域,利用HPLC-MS/MS分析样品中15种磺胺类抗生素(SAs)和6种喹诺酮类抗生素(QNs)的浓度,并通过改良的Method 1604(US EPA)评估海水与沉积物中2种典型水传病原微生物大肠杆菌(E.coli)与金黄色葡萄球菌(S.aureus)的抗生素抗性水平,进而探讨该区域水体中抗性菌株的分布特点以及微生物抗性率与相应抗生素浓度的相关性。结果显示,莱州湾水体与沉积物中普遍存在磺胺与喹诺酮类抗生素残留及抗性污染问题。两大类抗生素在水体中平均残留浓度分别为3.89 ng·L~(-1)(SAs)和234.68ng·L~(-1)(QNs),在沉积物中分别为0.91 ng·g~(-1)(SAs)和49.37 ng·g~(-1)(QNs),且分布特征基本呈现自河流向海洋逐渐递减的趋势,说明河流输入是莱州湾抗生素污染的主要来源。在水体中,具有磺胺类抗性的E.coli和S.aureus平均检出量分别达到2 018和4 683 CFU·L~(-1),抗性率范围分别在0%~37.3%和10.6%~45.8%之间;而2种喹诺酮类抗性病原微生物的平均检出量则相对较低,分别为1 315 CFU·L~(-1)(E.coli)和1 461 CFU·L~(-1)(S.aureus),抗性率分别为0%~50.0%和0%~20.8%;此外,相比于E.coli,S.aureus为沉积物中的主要抗性病原微生物,磺胺与喹诺酮类抗性S.aureus检出率均高于80%,平均检出量分别为24CFU·g~(-1)和18 CFU·g~(-1)。相关性分析表明,莱州湾近岸海域水体中磺胺类抗生素浓度与磺胺类抗性微生物总量之间具有良好的线性关系,然而其与微生物抗性率之间并未表现出相似的规律,说明近岸海洋环境中抗生素的残留量不是影响抗性菌株丰度的唯一因素。     

砷浓度、形态及碳酸氢盐对蜈蚣草吸收砷的影响

大同盆地是典型的高砷地下水分布区。利用从地方性砷中毒严重病区山阴县采集的高砷地下水样品,用稀释培养法实验研究了外加砷源对地下水中微生物数量的影响;同时基于生物学可培养法和16S rDNA序列比对法,选取代表性高砷水样,研究了耐砷菌的种群特征。结果表明,外加砷源对地下水中微生物数量影响显著,高浓度砷会抑制大部分微生物生长,使微生物数量减少;低浓度砷对微生物生长具有一定促进作用。通过多次分离、纯化从3个不同砷含量地下水样中分离到多株砷抗性菌,经鉴定属于主要为Bacillus、Pseudomonas、Paenibacillus、Aeromonas、Enterobacter5个属。从RDP(Ribosomal Database Project)分析显示3个水样可培养微生物组成不同,都有生存能力强能够耐低浓度NaAsO₂的Bacillales,优势耐砷菌是γ-proteobacteria,其中Enterbacter具有耐高浓度NaAsO₂的能力。     

Effects of ethyl 2-methyl acetoacetate (EMA) on the growth of Phaeodactylum tricornutum and Skeletonema costatum

We investigated the effects of ethyl 2-methyl acetoacetate (EMA) on growth of the marine diatom algae Phaeodactylum tricornutum (P. tricornutum) and Skeletonema costatum (S. costatum). Growth of P. tricornutum was significantly inhibited by the minimum concentration (3.5 mmol·L ^?1) of EMA at lower initial algal densities (IADs) (3.6×10⁴ and 3.3×10⁵ cells·mL ^?1). However, at the highest IAD, significant growth inhibition was found at above 7 mmol·L ^?1 of EMA exposure. In S. costatum, EMA concentrations of 10.5 mmol·L ^?1 or more significantly inhibited growth at lower IAD (3×10⁴ and 1.8×10⁵ cells·mL ^?1); at the highest IAD, only EMA concentrations above 14 mmol·L ^?1 obviously inhibited the growth of S. costatum. Changes in specific growth rates and pigment were consistent with algal growth, but only at higher EMA concentrations or lower IAD values was the ratio of chlorophyll a (Chla) to carotenoid significantly lower than the control. Medium effective concentration (EC ₅₀) values were in the order 4.07, 8.03 and 12.27 mmol·L ^?1 for P. tricornutum and 7.48, 11.92 and 17.22 mmol·L ^?1 for S. costatum. All these results show that the effect of EMA on the growth of algae was species specific and mainly depended on IAD, which might be an important factor to influence algal growth.     

Effects of zinc oxide nanoparticles on growth and antioxidant enzymes of Capsicum chinense

Abstract

The effects of suspensions of zinc oxide nanoparticles at concentrations between 100 and 500?mg L^?1 on germination of Capsicum chinense seeds and vigor of plants were evaluated using a randomized complete design with four replications, resulting in increased germination and improved development of lengths of plumule and radicle. The activities of peroxidase, catalase and ascorbate peroxidase were determined, showing that at all concentrations the activities of the former two enzymes were increased, whereas the activity of the latter was reduced at 500?mg L^?1. Pretreatments of seeds with ZnO nanoparticles can improve germination and development of seedlings and the activities of antioxidant enzymes.     

四氯丙烯对稀有鮈鲫的急性毒性及安全浓度评价

采用半静态试验方式测试了四氯丙烯对稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus)的急性毒性,试验浓度分别设定为0.25 mg·L~(-1)、0.30mg·L~(-1)、0.36 mg·L~(-1)、0.42 mg·L~(-1)、0.50 mg·L~(-1)和0.60 mg·L~(-1),同时进行空白对照(试验用水)和分散剂对照(体积分数为0.006%的吐温-80水溶液)试验。采用气相色谱法对试验溶液进行浓度分析,实测浓度分别为0.19 mg·L~(-1)、0.25 mg·L~(-1)、0.34 mg·L~(-1)、0.40 mg·L~(-1)、0.51 mg·L~(-1)和0.64 mg·L~(-1),试验结果以实测浓度表示和统计。结果表明:四氯丙烯致稀有鮈鲫无死亡发生(EC0)的最高浓度为0.25 mg·L~(-1),导致稀有鮈鲫100%死亡(EC100)的最低浓度为0.51 mg·L~(-1)。根据实测浓度,用SPSS(17.0)概率单位法求得四氯丙烯对稀有鮈鲫的半数致死浓度96 h-LC50为0.347 mg·L~(-1),95%置信区间为0.328 mg·L~(-1)~0.361 mg·L~(-1)。     

Silicon enhances resistance to antimony toxicity in the low-silica rice mutant,lsi1

A solution culture experiment was designed to determine whether Si can alleviate Sb toxicity in rice. The design involved a rice mutant with low Si accumulation and wild-type rice with normal Si accumulation. The effects of Si on rice Sb stress in the presence or absence of P were investigated. P significantly increased the shoot biomass in both wild-type and mutant rice, whereas Si increased the biomass only in the wild-type rice. No biomass change was detected in both rice type when 10 or 30 μ mol·L^?1Sb was added to the solution. Compared with the no P control, in both rice types, the application of 0.7 mmol·L^?1 P significantly increased the P content, whereas Si significantly influenced the uptake and accumulation of P and Sb. In different P and Sb treatments, 1.0 mmol·L^?1 Si led to 6.9–58.2% and 21.4–62.5% decreased Sb content in the shoots of wild-type and mutant rice, respectively. Si addition also significantly impacted the distribution coefficient of Sb between the shoots and seeds of both rice types. These results suggest that the application of Si in rice can promote growth, reduce Sb accumulation and decrease Sb movement to shoot and seeds, which may lead to Sb pollution control under rice field conditions.     

21种杀菌剂对家蚕的急性毒性与风险评价

旨在为桑园及周围农田合理选择和使用农药提供科学依据,采用食下毒叶法测定了农业生产上常用的21种杀菌剂对家蚕的急性毒性,并进行了风险评价.急性毒性测定结果表明:20％苯醚甲环唑微乳剂、10％氟硅唑水乳剂、12.5％腈菌唑水乳剂、12.5％烯唑醇可湿性粉剂和70％嗯霉灵可湿性粉剂对家蚕的96 h-LC50值为46.5(41...