恩诺沙星与Cu复合污染对白菜和西红柿根及芽伸长的抑制作用

抗生素恩诺沙星和重金属Cu是当今我国土壤中较常见的污染物。本研究考察了恩诺沙星与Cu复合污染对砖红壤中白菜和西红柿种子的根及芽伸长的影响,以评估恩诺沙星和Cu复合污染潜在的生态风险。结果表明,加入不同浓度的Cu时,土壤中的恩诺沙星浓度与2种作物的根伸长和芽伸长的抑制率均显著相关(P0.05);白菜的敏感性均大于西红柿;白菜和西红柿的根伸长对复合污染的生态毒性的敏感性均较芽伸长更高;与单一恩诺沙星胁迫相比,在恩诺沙星与Cu(100 mg·kg~(-1))或Cu(300 mg·kg~(-1))复合污染下,二者对白菜和西红柿的根及芽伸长抑制效应均表现为协同作用。试验结果在揭示恩诺沙星与Cu复合污染的生态毒性效应的同时,也为重金属和抗生素复合污染的生态风险评价提供科学依据。     

芹菜根细胞壁对镉的吸附固定机制及其FTIR表征研究

对芹菜根细胞壁Cd的吸附固定机制开展了相关研究.芹菜根细胞壁Cd吸附的动力学实验研究表明,根细胞壁经酯化改性处理后其对Cd的累积吸附量相对降低了42.6%,经氨基甲基化改性处理后其对Cd的累积吸附量相对降低了21.0%,经果胶酶改性处理后其对Cd的累积吸附量相对降低了40.5%.同时,利用傅立叶红外光谱技术表征了芹菜根细胞壁上Cd吸附位点的官能团信息.研究结果表明,Cd主要与细胞壁纤维素、半纤维素和木质素中的羧基官能团发生结合作用,同时,根细胞壁上的蛋白质和果胶质也参与了Cd的结合.     

The physiological response and iron and potassium contents in the hairy roots of Brassica rape L. Under cadmium stress北大核心CSCD

The experiments were conducted to investigate the tolerance and enrichment capabilities by elucidating the physiological response and cadmium impact on iron and potassium accumulation amounts of brassica rape hairy roots under different cadmium concentrations by using liquid suspension culture method. The results showed the following. (1) The growth of hairy roots was not significantly different under low cadmium concentrations (below 100 μmol/L), whereas it was obviously inhibited under high cadmium concentrations (more than 100 μmol/L). Further, the maximum fresh weight of brassica rape hairy roots reached 4.34 g under 25 μmol/L cadmium stress after 7 days. (2) The content of ROS in brassica rape hairy roots increased with increasing concentrations of cadmium; the antioxidant enzyme activities of brassica rape hairy roots (SOD, POD, and CAT) decreased first and then increased with increasing cadmium concentrations under 1-day stress, whereas showed an opposite trend under 7-day stress. (3) PI staining and MDA content indicated that cellular damage was more serious with increasing cadmium concentrations. (4) With the increase of cadmium concentrations, cadmium content of hairy roots increased and reached maximum of 2.97 mg/g under 400 μmol/L cadmium stress after 7 days. The iron content also increased significantly with the maximal weight of 14.52 mg/g after 1-day cadmium stress, whereas no significant difference was noted under 7-day cadmium stress. The potassium content under 7-day cadmium stress was 1.6 times of that after 1-day stress (15.73 mg/g). The study showed that the physiological response of Brassica rape hairy roots was correlated with the concentration and time of cadmium stress. Moreover, cadmium stress caused metabolic disorders of iron and potassium in the hairy roots, but the hairy roots of Brassica rape had better enrichment effect on cadmium. © 2018 Science Press. All rights reserved.     

土壤水分含量和凋落物特性对陌上菅细根和叶片凋落物分解的影响

凋落物分解是湿地生态系统中碳和养分循环的关键过程.对比叶片凋落物和细根的分解速率,有助于阐明水分变化条件下不同凋落物类型对湿地碳循环的相对贡献,提高人们对不同有机碳源分解驱动机制的理解.以安徽省升金湖湿地典型湿生植物——陌上菅（Carex thunbergii）为研究对象,采用分解袋法进行凋落物分解试验,分析叶片凋落物和细根在不同土壤水分含量（30%、50%和70%）下的分解动态.结果表明:①经过5个月的分解,在30%、50%和70%的土壤水分含量下,陌上菅的细根质量残留率分别为46.7%、58.1%和60.1%,叶片凋落物的质量残留率分别为37.9%、31.6%、33.9%.②在30%、50%和70%的土壤水分含量下,陌上菅的细根分解速率常数分别为1.78、1.27、1.12,叶片凋落物的分解速率常数分别为2.56、2.94、2.54,且它们之间存在显著性差异（P < 0.05）.③细根的分解速率与土壤水分含量之间呈负相关（P < 0.001）,而叶片凋落物的分解速率与土壤水分含量呈正相关（P=0.01）.④根据重复测量方差分析结果可知,凋落物分解受凋落物类型、分解时间及二者交互作用的影响,且凋落物类型是主导因素.分别对细根和叶片凋落物的质量损失进行重复测量方差分析,发现在细根的分解过程中,土壤水分含量是主要影响因素,而在叶片凋落物分解过程中,分解时间是主导因素.研究显示,相同土壤水分含量下,叶片凋落物的分解速率比细根快;湿地水位变化条件下,土壤水分含量对细根和叶片凋落物分解具有不同的影响,土壤水分含量的增加促进了叶片凋落物的分解,但对细根的分解产生了抑制作用.      

铁基生物炭钝化Cd大田试验研究

近年来,稻田Cd污染引起的环境及健康问题日益突出。应用钝化技术对土壤中有效性Cd进行钝化对稻田生态系统中Cd的生物地球化学循环具有重要的理论和实际意义。在广东省韶关市仁化县董塘镇红星村一受Cd污染的稻田上,设置大田试验,研究铁基生物炭对Cd在大田土壤-水稻系统迁移的影响以及对作物产量的影响。试验共设6个处理:(1)空白对照;(2)每一季水稻插秧前,一次性施加1500 kg·hm^-2的普通生物炭;(3)每一季水稻插秧前,一次性施加75 kg·hm^-2的零价铁(Fe0);(4)每一季水稻插秧前,一次性施加1500 kg·hm^-2、ω(Fe)=1%的铁基生物炭(ω(Fe)=1%in Fe-Biochar);(5)每一季水稻插秧前,一次性施加1500 kg·hm^-2、ω(Fe)=3%的铁基生物炭(ω(Fe)=3%in Fe-Biochar);(6)每一季水稻插秧前,一次性施加1500 kg·hm^-2、ω(Fe)=5%的铁基生物炭(ω(Fe)=5%in Fe-Biochar)。结果表明:(1)施用生物炭、铁粉和铁基生物炭土壤钝化调理剂可以增加水稻产量,显著降低籽粒重金属Cd含量;(2)施用铁基生物炭可以显著增加水稻根表铁膜Fe含量,同时显著增加水稻根表铁膜固定的Cd量,抑制重金属Cd向籽粒的运输累积。综合考虑施用成本和钝化效果,对于Cd污染稻田,建议施用1500 kg·hm^-2、ω(Fe)=3%的铁基生物炭材料。     

4种玉米水解肽的除草活性及与相对分子质量的关系

以碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、风味蛋白酶和中性蛋白酶4种蛋白酶为水解酶制备玉米蛋白水解肽,用培养皿生物分析法检测在不同浓度(0.5、1.0、2.0和5.0 mg.mL-1)下的4种玉米蛋白水解肽对光鳞水蜈蚣(Kyllingabrevitoliavar.leiolepis)种子萌发过程中根系生长的抑制活性;采用超滤法制备相对分子质量不同的肽段并比较其除草活性。结果表明:不同浓度下的4种玉米蛋白水解肽对光鳞水蜈蚣种子萌发过程中根系生长均有抑制作用,且随着水解肽浓度的增高,其对根系生长的抑制活性增强;碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶制备的玉米蛋白粉水解肽对根系生长的抑制活性明显高于风味蛋白酶和中性蛋白酶制备的玉米蛋白粉水解肽。相对分子质量不同的玉米蛋白粉水解肽对根系生长的抑制活性存在差异,5 000 u以下的小分子肽具有更高的抑制活性。