蚕豆根尖微核试验在辣子草化感作用研究中的应用

运用蚕豆(Vicia faba L.)根尖细胞微核试验,研究入侵植物辣子草(Galinsoga parviflora Cav.)水浸提液的化感效应,结果表明,辣子草水浸提液具有一定的遗传毒性.在辣子草水浸提液作用下,蚕豆根尖细胞有丝分裂各时相受到影响,有丝分裂指数下降,微核率升高,细胞中出现了微核、染色体断片、染色体桥、染色体滞留等多种染色体畸变,辣子草水浸提液对蚕豆根尖的影响存在显著的时间效应和浓度效应.蚕豆根尖微核技术能较好的反映辣子草化感作用潜力,在评估入侵植物的化感作用方面具有较大的应用价值.     

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。     

不同粒径大气颗粒物几种重金属成分分析及其致突变性研究

采集冬季太原市一采样点不同粒径大气颗粒物,经分析,总悬浮颗粒物日均浓度为1.04mg/m~3,严重超标。其中粒径小于7.0μm的占49.6％,小于3.3μm的占33.5％。颗粒物无机提取液中5种金属元素的浓度由高到低依次为Pb、Mn、Cr、Ni和Cd。每一种元素均呈随颗粒物粒径减小浓度增高的趋势。以SOS显色法和小鼠体内骨髓细胞染色体畸变试验检测颗粒物的无机提取液和模拟肺泡液溶出液的遗传毒性,表明小粒径颗粒物遗传毒性较强;小于1.1μm的颗粒物,仅用相当于5m~3或10m~3空气量的样品液,即可诱发SOS反应或致染色体损伤。     

二氧化硫体内衍生物诱发CHL细胞染色体畸变效应

研究了SO2在体内的衍生物一亚硫酸氢钠和亚硫酸钠对中国仓鼠肺纤维细胞（CHL）细胞染色体畸变（CA）的诱发作用研究结果表明,SO₂的衍生物不论是否有S₉混合物的存在情况下,均可诱发CHL细胞的CA频率显著增高,且呈明确的剂量一效应关系．这说明SO₂不需要体内代谢转化的直接的细胞染色体断裂剂和基因毒性因子研究亦发现,SO₂产低浓度下主要诱发染色单体型畸变,在高浓度下既可引起染色单体型畸变,又可引起染色体型畸变研究还发现,SO₂衍生物处理细胞时间愈长,引起细胞遗传损伤所需的最低浓度就越低．提示：长期接触环境低浓度SO₂污染,有引起接触人群体内细胞遗传物质损伤的潜在危险。     

应用荧光原位杂交方法检测中国沿海塔玛/链状亚历山大藻复合种(亚洲温带基因型)

近年来,有害赤潮于中国沿海频繁发生,对沿海居民身体健康、水产养殖和自然生态形成了潜在的威胁.由于部分有毒赤潮藻在很低的密度下就有可能导致严重的危害,但传统的采样和分析方法无法对这类有毒赤潮进行有效的检测,因而急需发展准确、高效的检测新方法.根据对中国沿海分离的塔玛/链状亚历山大藻(亚洲温带基因型)核糖体大亚基DNA(LSU rDNA)序列信息的分析,设计了两条特异性的荧光标记探针,并建立了针对中国沿海塔玛/链状亚历山大藻复合种(亚洲温带基因型)的荧光原位杂交检测方法室内模拟实验显示两条探针都能够特异性地标记中国沿海塔玛/链状亚历山大藻(亚洲温带基因型),但标记效果有一定差异,探针SPEC-PROBE2标记效果远好于探针SPEC-PROBE1.经过标记的藻细胞可以通过荧光显微镜和流式细胞仪区分.中国沿海塔玛/链状亚历山大藻荧光原位杂交检测方法的建立将有助于提高海水样品中亚历山大藻监测的准确性和工作效率.     

炭管膜曝气生物膜反应器亚硝化的启动试验研究

利用包裹无纺布的多微孔炭管为膜组件的膜曝气生物膜反应器,对不含有机碳的氨氮废水进行了亚硝化启动试验的研究.结果表明,在进水NH₄⁺-N 浓度为200mg/L,温度为(34±1)℃, pH 值为7.5~8.3,HRT 为8h 的条件下,通过逐步降低炭管内腔气压进而降低供氧量的方法,反应器连续运行83d,实现了稳定的亚硝化.荧光原位杂交(FISH)分析表明,硝化细菌主要集中在靠近曝气膜/生物膜界面区域,其中亚硝酸菌占优势地位,而靠近生物膜/液体界面区域硝化细菌数量较少.     

荧光原位杂交在环境微生物学中的应用及进展

荧光原位杂交技术广泛用于分析复杂环境的微生物群落构成,可以在自然生境中监测和鉴定微生物,并能对未被培养的微生物进行检测.rRNA为靶序列寡核苷酸或PNA探针的荧光原位杂交能提供微生物的形态学、数量、空间分布等信息,现已成为环境科学研究领域中的热点技术.对荧光原位杂交技术的发展和在环境微生物学中的应用进行了综述,探讨了该技术的应用和发展前景.      

利用DGGE-菌落原位杂交法分离土壤中精喹禾灵降解菌

从自然环境中分离到的可降解农药的土著微生物,因其对环境的友好性及原位修复的可行性,受到了高度关注.为从土壤中筛选精喹禾灵降解菌株,首先利用PCR-DGGE技术分析了除草剂精喹禾灵胁迫下土壤细菌群落结构及多样性的变化.结果表明,添加精喹禾灵后,土壤细菌群落结构发生了明显的改变.精喹禾灵使细菌多样性呈现出增加-减少-增加的变化趋势,其中第9 d变化最大,后期趋于稳定.根据DGGE图谱条带的测序结果推断,Pseudomonas、Massilia、Burkholderia等属中的细菌对精喹禾灵具有耐受性或降解潜力,这些微生物类群可作为减少农药残留的土著微生物资源进行分离筛选.根据条带的测序结果,合成了地高辛(Digoxigenin)标记的探针,并进行了菌落原位杂交,筛选到了3株具有降解潜力的菌株,其中L1可以利用精喹禾灵作为唯一碳源生长,经16S rRNA基因鉴定该菌株属于假单胞菌属(Pseudomonas sp.).利用高效液相色谱法测定了菌株L1在无机盐培养基中降解精喹禾灵的效果.结果表明,培养7 d后,精喹禾灵的含量减少了近50%,且随着精喹禾灵含量的降低,L1菌体数量增加,证实了菌株L1具有降解精喹禾灵的能力.这一结果为今后研究菌株L1降解精喹禾灵的机制、功能基因等奠定了基础.     

同步脱氮除磷好氧颗粒污泥形成与反应机制的研究

处理实际生活污水添加不同碳源的A(丙酸钠+乙酸钠)、B(葡萄糖)2个单级SBR中的好氧颗粒污泥(aerobic granularsludge,AGS)均能在常温(18～27℃)和低温(9～13℃)条件下稳定维持同步脱氮除磷的去除效果,利用荧光原位杂交技术(fluorescence in situ hybridization,FISH)、多重荧光染色技术以及扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)技术对2个反应器中好氧颗粒污泥的菌群、细菌凋亡和胞外多聚物(extracellular polymeric substances,EPS)的分布以及颗粒污泥的微观形态等进行了研究.FISH结果表明,2个反应器的AGS中,氨氧化菌均位于AGS的最外层,约占总菌的12%,聚磷菌则均位于颗粒的内层,约占总菌的40%,2种颗粒对氮、磷的去除机制没有明显区别,受碳源影响较小.硝化是限速步骤,好氧条件下颗粒内部反硝化除磷的存在加速了吸磷的进行.细菌凋亡荧光染色结果表明,A、B中AGS的活细菌多位于外层,而死细菌均匀分布.EPS多重荧光染色结果表明,2种AGS中的蛋白质和脂类均分布均匀,不受碳源的影响,但蛋白质数量较多,脂类较少;而多糖(α吡喃葡萄糖、α甘露糖和β-D-吡喃葡萄糖)在不同反应器的AGS中呈现出不同的分布规律,表明其分布及含量与外加碳源有着密切的关系,多糖与AGS的形成、稳定维持具有直接的联系.SEM显示B中球菌较多,而A中以杆菌为主,该结果表明不同的碳源会对好氧颗粒污泥的菌种产生影响,并且与最终的去除效果相关,以丙酸钠+乙酸钠为外加碳源更容易维持稳定的同步脱氮除磷去除效果.     

阿维菌素废水工业化UASB颗粒污泥产甲烷菌群分析

产甲烷菌群是厌氧颗粒污泥的重要功能菌群,采用荧光原位杂交(fluorescencein situhybridization,FISH)技术对阿维菌素废水处理工业化UASB颗粒污泥产甲烷菌群进行分析.结果表明,不同形成阶段(不同粒径)颗粒污泥表面和内部剖面,一般产甲烷菌(methanogens)、产甲烷杆菌(Methanobacteriales)和产甲烷八叠球菌(Methanosarcinales)的分布形态相同,但相对丰度存在差异.颗粒污泥内部剖面产甲烷菌群相对丰度大于表面;产甲烷杆菌相对丰度大于产甲烷八叠球菌;颗粒污泥表面和内部剖面产甲烷菌群相对丰度范围为(25.50±8.63)%~(48.67±8.87)%;1.0~2.0 mm粒径颗粒污泥产甲烷菌群相对丰度最大,内部剖面和表面一般产甲烷菌的相对丰度分别为(47.08±8.26)%和(48.67±8.87)%.废水阿维菌素残留可能对产甲烷菌群具有抑制作用.不同粒径颗粒污泥最大比产甲烷活性范围为1.311~1.562 g/(g.d),变化趋势与COD去除率变化趋势相同,而且与产甲烷菌群相对丰度变化趋势一致,表明颗粒污泥生物活性与产甲烷菌群密切相关.