丛枝菌根真菌砷酸盐还原酶基因RiarsC的克隆和功能分析

丛枝菌根真菌(AMF)在增强植物砷(As)抗性方面发挥着重要作用。已有相关研究表明,接种AMF能提高植物体内三价砷As(III)的比例,AMF可能参与了将五价砷As(V)还原为As(III)的过程从而提高了菌根植物的As抗性,但目前尚缺乏直接分子证据。本文从异形根孢囊霉(Rhizophagus irregularis)菌丝中克隆得到了一个砷酸盐还原酶基因RiarsC并进行序列分析。将该基因转入arsC缺陷型大肠杆菌(Escherichia coli)菌株WC3110(ΔarsC)中,通过As(V)抗性生长曲线和As形态测定,分析了该基因的功能。结果显示,RiarsC属于谷氧还蛋白-谷胱甘肽依赖的砷酸盐还原酶家族;RiarsC基因的表达显著提高了As敏感型E.coli菌株对As(V)的抗性,当培养基中As(V)浓度为100μmol·L-1时表现更加明显。As形态分析表明,表达RiarsC的E.coli菌株能够将培养基中71.03%的As(V)还原为As(III);与表达空载体的菌株相比,还原效率提高了61.98%。本研究证明了AMF的砷解毒还原能力,为进一步开展AMF的砷代谢机制研究提供了一定的分子生物学基础。     

沉水植物对阿特拉津胁迫的毒理响应

为揭示在阿特拉津胁迫下沉水植物生长及其与谷胱甘肽代谢途径的关系,通过培养实验研究了沉水植物菹草(Potamogeton crispus)和穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)对0、0.5、1.0和2.0 mg·kg~(-1)阿特拉津的吸收特性,并对不同培养时期沉水植物的鲜重、总谷胱甘肽含量(T-GSH,即还原型谷胱甘肽GSH和氧化型谷胱甘肽GSSG之和)、GSH/GSSG比值及其形态变化、谷胱甘肽还原酶(GR)活性和谷胱甘肽-S-转移酶(GST)活性进行了测定。结果表明:沉积物阿特拉津初始浓度越高,植物体内阿特拉津浓度也越高。在培养60 d内,添加的阿特拉津对2种沉水植物的生长均产生显著抑制作用(P0.05)。在阿特拉津胁迫60 d后,各处理植物体内GSH/GSSG比值有所回升,其GR和GST活性均高于空白对照组。处理组植物体内GR和GST活性在30 d时达到最高值。与此同时,GSH脱去谷氨酸后能与阿特拉津形成共轭物。以上结果提示,≤2 mg·kg~(-1)阿特拉津在培养前60 d内会对植物生长产生抑制,但在90 d时植物会从伤害中恢复过来。沉水植物体内的谷胱甘肽在GR和GST作用下,对阿特拉津及其产生的活性氧具有一定去除作用,并通过控制酶活使植物体保持一定的GSH含量;另一方面,GSH可以与阿特拉津结合形成新的共轭物,以此缓解阿特拉津对沉水植物的毒害。     

高效液相色谱法测定环境空气醛酮类化合物

使用涂渍2, 4-二硝基苯肼(DNPH)硅胶填充管采集环境空气中醛酮类化合物,通过高效液相色谱法检测其衍生物是一种非常经典的测定醛酮类化合物方法.然而,在此方法的广泛应用过程中,其在定性定量中的诸多问题如吸附管空白值的影响、不饱和醛酮进一步聚合的影响等却常常被忽视.本文主要研究了不同DNPH吸附柱中醛酮化合物的本底值对准确定量的影响,以及选择合适的采样体积减小采样管本底值对定量的影响;重点探讨了丙烯醛和丁烯醛两类不饱和醛的腙类衍生物在DNPH管中的稳定性,以及其腙类衍生物与DNPH进一步生成聚合物对定量的影响.通过对其衍生物在不同吸附管中聚合反应动力学试验,发现使用盐酸催化的吸附管中聚合反应要比使用磷酸催化慢得多.最后确定选择使用盐酸作为催化剂的吸附管,采样后及时解吸,采样至解吸完成时间控制在6 h以内,可有效降低聚合产物对丙烯醛和丁烯醛准确定量的影响.     

2,4-二硝基苯肼吸收液法测定空气中醛、酮类化合物

应用高效液相色谱分析环境空气和废气中的醛、酮类污染物。样品经DNPH的酸溶液吸收后,用二氯甲烷/正己烷3∶7进行萃取,然后将萃取液吹干,用乙腈溶解后进行高效液相色谱分析。结果证明该测定方法具有准确率高,精密度好的特点。为制定适合于我国国情的空气和废气中醛、酮类化合物的测定方法提供依据。     

Chemical composition and size distribution of secondary organic aerosol formed from the photooxidation of isoprene

Photooxidation of isoprene leads to the formation of secondary organic aerosol (SOA). In this study, the chemical composition of SOA formed from OH-initiated photooxidation of isoprene has been investigated with gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS) and a home-made aerosol time-of-flight mass spectrometer. Sampling particles generated in a home-made smog chamber. The size distribution of SOA particles was detected by a TSI 3321 aerodynamic particle size spectrometer in real time. Results showed that SOA created by isoprene photooxidation was predominantly in the form of fine particles, which have diameters less than 2.5 m. The obtained mass spectra of individual particles show that products of the OH-initiated oxidation of isoprene contain methyl vinyl ketone, methacrolein, formaldehyde, and some other hydroxycarbonyls. The possible reaction mechanisms leading to these products were also discussed.     

活性污泥羟氨氧化还原酶粗酶提取及活性测定方法的优化研究

污水生物脱氮过程中N_2O的产生与活性污泥中细菌的羟氨氧化还原酶(Hydroxylamine oxidoreductase,HAO)活性有着密切关系.但目前活性污泥中细菌的HAO提取和活性测定方法尚未建立.本文首先探索了在25℃、酶活性反应液电子受体供体配比1∶1和终止剂选用2 mol·L~(-1)HCl条件下超声或高压破碎细胞法对HAO粗酶活性的影响,结果表明高压破碎比超声破碎获取的粗酶活性高(p0.01).在此基础上,我们进一步优化了高压破碎下压力大小、破碎次数和裂解液用量的参数.粗酶提取液中DNA含量、酶活力及酶比活力结果进行多因素方差分析表明压力大小(50、110或160 MPa)、破碎次数(1、2或3次)和裂解液用量(2、5或10 m L)均对脱氮活性污泥破碎效果、酶活性和比活力有显著影响(p0.01);综合DNA含量、酶活力及酶比活力结果看,110 MPa压力条件下,加5 m L裂解液破碎2次更适合污水生物处理中HAO的提取和活性测定,既节省时间,又能较好的保持酶活性.     

HPLC和GC-MS法测定环境空气中醛酮类化合物比对分析

对2,4-二硝基苯肼吸附衍生-高效液相色谱（DNPH-HPLC）法和罐采样/气相色谱-质谱（GC-MS）法的测定条件进行优化,将两种方法测定环境空气中13种醛酮类化合物（OVOCs）的结果做比对分析。结果表明,HPLC法和GC-MS法均可实现一次进样13种OVOCs全分析,方法检出限分别为0.26μg/m3～1.39μg/m3和0.49μg/m3～1.10μg/m3,加标回收率分别为95.9%～111%和52.0%～138%。两种方法测定实际样品,检出组分的测定结果无显著性差异;HPLC法适合测定环境空气中低碳类（C1～C3）低浓度OVOCs,GC-MS法适合测定多碳类（C4～C8）低浓度OVOCs。     

大气中醛的分析方法探讨

对目前我国大气监测中推荐的测定甲醛的酚试剂法和乙酰丙酮法作了改进,酚试剂法将反应时间30min改为80min,乙酰丙酮法将在室温下反应120min改为在70℃水浴中反应5min。干扰实验表明,其他醛类对乙酰丙酮法测甲醛无干扰,所测结果为甲醛,酚试剂法所测结果不仅为甲醛同时还有乙醛等其他醛类,因此可用它代表总醛。