Identification of cadmium-induced genes in maize seedlings by suppression subtractive hybridization

A maize variety, Huatian-1, had an unusually low translocation rate of cadmium (Cd) (59.6 mg·kg^-1 in the roots and 0.093 mg·kg^-1 in the grain) compared to 24 other varieties while being grown in soils with 16.50 mg·kg^-1 Cd. This indicates that this particular species may have special mechanisms that affect the absorption and translocation pattern of Cd. In this paper, the technique of suppression subtractive hybridization (SSH) was used to isolate and identify Cd-induced genes from Huatian-1 hydroponically ?exposed? to? 0.1 mM ?CdCl₂ ?for? 1 h,? 12 h, 24 h, and 48 h. We found a total of 15 differentially expressed genes in the four groups; 2, 3, 4, and 6 genes were from the groups of 1 h, 12 h, 24 h, and 48 h treatment, respectively. Phospholipase PLDb1 mRNA, adenosine triphosphate (ATP) phosphoribosyl transferase 2, and Sp17 were turned on in the maize in response to Cd stress, and it might provide new clues to explain the mechanism of maize tolerance to Cd.     

Preparation of ceria-zirconia solid solution with enhanced oxygen storage capacity and redox performance

A new method called ultrasonic-assisted membrane reaction (UAMR) was reported for the fabrication of ceria-zirconia solid solution. A series of ceria-zirconia solid solutions with different Ce/Zr molar ratios were prepared by the UAMR method and characterized by X-ray diffraction (XRD), N₂ adsorption, hydrogen temperature-programmed reduction (H₂-TPR), scanning electron microscope (SEM), and transmission electron microscopy (TEM) techniques. The UAMR method proved to be superior, especially when the Ce/Zr molar ratio was lower than 1, in fabricating ceria-zirconia solid solutions with large BET surface area, high oxygen storage capacity (OSC), and low reduction temperature.     

衡阳紫色土丘陵坡地自然恢复过程中微生物量碳动态变化

以典型的衡阳紫色土丘陵坡地植被不同恢复阶段为研究对象,采用空间代替时间序列方法,选用立地条件基本相似的裸荒地、草本群落、灌木群落和乔木群落等4类典型样地,分别代表群落演替进程中4个不同的演替阶段,通过调查取样和实验分析,探索不同演替阶段土壤微生物量碳（MBC）的大小与活性。结果表明：（1）土壤有机碳（SOC）与MBC呈先下降后增大的趋势,其差异在各演替阶段达显著水平（P〈0．05）,SOC与MBC呈现显著正相关关系（P〈0．05）;（2）微生物熵（MQ）与代谢熵（qC02）呈显著负相关关系（P〈0．05）,随着演替的进行,MQ整体上呈现出下降趋势,各演替阶段其值的差异达显著水平（P〈0．05）;（3）MQ与MBC呈极显著负相关（P〈0．01）,并随着演替的进行,呈现出先升后降的变化趋势,各演替阶段qCO2的差异达显著水平（P〈0．05）;（4）在演替初期,土壤有效基质逐渐降低,而在演替后期有效基质不断增加,此有利于SOC与MBC的提高,有利于土壤肥力的提高。研究结果将丰富该地区植物生态学与恢复生态学的内容,为衡阳紫色土丘陵坡地生态系统的恢复与重建提供了重要依据。     

水稻土中外源Cd老化的动力学特征与老化因子

选择5种不同性质的水稻土,通过外源添加制备了6个不同浓度梯度的Cd污染土壤,研究了外源Cd在几种水稻土中的老化动力学特征与影响因子;同时利用盆栽实验,结合Log-logistic分布模型,研究了5个不同老化时间(14、30、60、90和180d)与土壤中Cd对二种不同Cd敏感性水稻生长毒性的影响.结果表明,不同浓度外源Cd进入土壤后,0.05mol/L EDTA-2Na浸提的有效态Cd含量随着老化时间的增加而逐渐下降;与14d处理相比,老化30d后土壤中有效态Cd降幅达21.5%(红壤)~38.0%(黑土);老化90d后,土壤中Cd进入慢反应阶段. 基于二级动力学方程的拟合参数显示,土壤中Cd的老化特征表现为有效态Cd含量在30~60d内快速降低,随后变化减缓,经过90d的老化后,土壤中有效态Cd含量逐渐趋于平衡.基于老化动力学方程参数(C∞及K2)与土壤性质间的相关性分析表明,土壤pH值是影响Cd有效态含量变化的主控因子,其次是土壤CEC和OC含量.在不同性质土壤中,随着老化时间的增加,土壤中外源Cd对水稻生长毒性的半抑制浓度(EC50)值显著升高;与14d老化处理相比,经过180d老化后土壤中Cd对水稻生长毒性的EC50增加72.1%~195.0%;在大于90d的长期老化过程中,土壤pH值对Cd老化过程的影响逐渐降低,而CEC的影响逐渐上升,尽管如此,土壤中Cd老化过程的主要影响因子仍然是土壤pH,而与测试的2种水稻品种无关.     

畜禽废弃物处理对规模养殖环境效率的影响

以蛋鸡为例,利用我国5个鸡蛋主产省份蛋鸡规模养殖户的调研数据,从蛋鸡粪便处理的角度采用Super-SBM模型和分位数回归相结合的方法实证分析了蛋鸡规模养殖环境效率及其影响因素.结果表明:蛋鸡规模养殖环境效率低于技术效率,且环境效率存在区域差异;养殖过程中仍然存在投入冗余和期望产出不足、非期望产出过剩的现象;机械化、高频率清粪有利于蛋鸡规模养殖环境效率保持在较高水平,而粪便利用方式对蛋鸡养殖环境效率并没有持续的显著影响;我国所推行的规模化、标准化养殖有利于提升蛋鸡养殖环境效率.     

基于S变换的微地震监测中多源信号特征分析

为了提高微地震信号分析的精度,对模拟振动信号进行了试验,得到了时窗因子对ST(S-Transform)时频分辨率的影响,基于ST的良好时窗自适应性和高时频分辨率,进一步将其应用于泸沽铁矿巷道微地震监测数据的处理。结果表明:ST能准确提取信号属性用以构造特征向量,实现了矿山微地震监测中多源信号的量化分类,并为矿山微地震信号的自动识别与分析提出了新思路。     

U(Ⅵ)胁迫下碎米莎草体内抗氧化系统响应特征

采用水培方式研究了铀尾矿库土著优势植物——碎米莎草不同生长期各部位在不同质量浓度铀〔U(Ⅵ),记为U〕溶液胁迫下w(SP)(SP为可溶性蛋白)、C_MDA(丙二醛含量)以及SOD(superoxide dismutase,超氧化物歧化酶)、POD(peroxidase,过氧化物酶)、CAT(catalase,过氧化氢酶)、ATPase(三磷酸腺苷酶)活性的变化. 结果表明,ρ(U)≤250 mg/L时,碎米莎草各部位SOD、POD、CAT活性在整个生长阶段均受到显著诱导(P＜0.05),而C_MDA、ATPase活性与对照组相比无显著差异(P＞0.05);ρ(U)≥750 mg/L时,SOD、POD和CAT活性与对照组相比显著降低(P＜0.05);ρ(U)达到1 000 mg/L以上时,与对照组相比,降低趋势更显著(P＜0.01),而ATPase活性受到显著诱导(P＜0.05),C_MDA在幼苗期显著增加(P＜0.05),膜脂过氧化损伤程度严重. 表明碎米莎草对铀胁迫的生理响应中,以根系SOD、C_MDA的响应最为敏感.      

中国铝元素物质流投入产出模型构建与分析

在构建全国铝物质流投入产出模型的基础上,对2001年,2004年,2005年和2007年全国铝损失的来源进行了解析. 结果表明:2001—2004年生产加工部门和消费部门来源于国内开采的铝损失所占比例分别从54.8%和47.6%升至64.4%和53.1%,全国铝损失率从32.5%增至42.4%;2004—2005年来源于国内开采的铝损失增幅迅速降至4.9%,2005—2007年保持在8.8%. 来源于国内开采的铝损失占铝损失总量的比例最大,2001年,2004年和2007年所占比例分别达到了34.1%,44.8%和36.3%,提示依然需要提高国内铝开采的利用效率和加工技术水平以减少铝损失总量. 2001年,2004年,2005年和2007年来源于国外进口的铝损失量占铝进口总量的比例分别为30.9%,39.1%,35.8%和33.3%,损失率变化不大,未来应增加再生铝的使用比例以降低铝的损失率.      

硅基微/介孔材料吸附二硫化碳(CS_2)的性能

以聚甲基含氢硅氧烷(PMHS)和正硅酸乙酯(TEOS)为原料,在不同的PMHS:TEOS质量比条件下合成了一系列具有微/介孔硅基材料.N2吸/脱附表征显示该材料具有微/介孔双孔分布的结构特征和较高的比表面积,并且随着PMHS:TEOS质量比的变化而变化.其中,当PMHS:TEOS质量比为1:3时硅基微/介孔材料具有最大的比表面积,达到783m·2g-1.XRD表征结果显示,该材料是无定形材料.材料对二硫化碳(CS2)的吸附性能的研究结果表明,PMHS:TEOS质量比为1:3合成的硅基微/介孔材料对CS2的吸附量最大,静态吸附量达到762.76mg·g-1,动态吸附穿透时间达到35min.再生实验表明材料再生性良好,可重复使用。     

膜萃取处理水溶液中镉、锌离子的传质模型

通过测量中空纤维膜器管程和壳程RTD曲线,发现对于中低装填密度的膜器,管程的实际流动与理想层流有较大差异,而壳程的流动与理想层流符合较好,膜器管程和壳程流动RTD曲线的平均停留时间的实验值与理论值相差很小,停留时间相对偏差小于±5%.通过计算,得出与实际RTD曲线符合较好的速度分布公式,依据镉离子传质数据,提出了较为准确的低流速下的传质系数预测关联式,并用此关联式预测锌离子的出口浓度,预测值与实验值符合较好,相对偏差在±25% 以内.