针铁矿的非生物还原解离特征及Slogistic模型拟合

以针铁矿为研究对象,分析了电子供体和针铁矿浓度以及氧化还原中介体AQS对针铁矿非生物还原解离作用的影响.结果表明,在没有氧化还原中介体的参与下,针铁矿的非生物还原作用十分微弱;AQS加入体系后,针铁矿的非生物还原程度在经历一定的反应时间后显著加剧,且还原过程中生成的解离态Fe(ΙΙ)含量随时间的变化趋势符合典型的Slogistic曲线特征.Slogistic拟合结果表明:一定电子供体浓度下,不同浓度针铁矿的非生物还原Slogistic模型拟合的校正R2在0.9887~0.9953之间.当针铁矿浓度维持为一恒定值时,电子供体浓度不足的情况下,针铁矿的非生物还原的Slogistic 曲线特征较弱;当电子供体浓度充足的条件下,Slogistic模型拟合的校正R2系数可高达0.9967.电子供体和针铁矿浓度以及氧化还原中介体AQS的参与对Slogistic模型拟合参数均有一定的影响.     

二甲苯、蒽、苯并[α]芘对虾夷扇贝幼贝血清SOD、CAT活性的影响

以虾夷扇贝(Mizuhopecten yessoensis)为受试生物,设置3种不同浓度的二甲苯、蒽、苯并[α]芘处理健康的虾夷扇贝,检测血清中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性变化情况,结果发现:0.01~1.0 mg·L~(-1)的二甲苯、0.002~0.2 mg·L~(-1)的蒽、0.001~0.1 mg·L~(-1)的苯并[α]芘处理6、12 h后,虾夷扇贝血清SOD活性升高,处理12 h后对血清SOD活性诱导率均高于处理6 h的;处理6 h后,血清CAT活性降低,而处理12 h后,血清CAT活性升高;具有显著的剂量-效应关系和时效关系,表明二甲苯、蒽、苯并[α]芘对虾夷扇贝具有氧化胁迫作用,可能导致其氧化损伤。相关性分析发现,3种污染物处理6 h后,血清SOD活性与CAT活性变化呈显著负相关;而处理12 h后,血清SOD活性与CAT活性变化呈显著正相关。上述结果为开展二甲苯、蒽、苯并[α]芘对海洋贝类毒性评价提供基础数据。     

成团泛菌(Pantoea agglomerans)对镉胁迫下蒌蒿耐受性的影响

为探讨功能微生物对镉(Cd)胁迫下蒌蒿耐受性的影响,以成团泛菌(Pantoea agglomerans)J2为对象,通过盆栽试验,研究不同Cd处理水平下J2菌对蒌蒿生长、生理、Cd富集转运与根际微生态的影响。结果表明:J2菌可显著促进蒌蒿株高、地上部干重、地下部干重、总生物量及根冠比的增加。在J2菌的作用下,蒌蒿叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均显著增加,丙二醛(MDA)含量明显减少。J2菌可显著促进蒌蒿对Cd的富集转运,蒌蒿地上部、地下部与总Cd含量均显著增加,地上部生物富集系数(BCF)明显大于地下部,转运系数(TF)相比于对照增加了7.5%~37.4%。J2菌可显著增加蒌蒿根际土壤细菌、放线菌数量及微生物总量,明显减少真菌数量。研究表明成团泛菌J2对蒌蒿生长、生理、Cd富集转运与根际微生态可产生积极影响,在一定程度上可提高蒌蒿植株对Cd的耐受性。     

代谢组学技术在环境毒理学研究中的应用

代谢组学作为系统生物学的一部分,通过考察机体受刺激后体液或组织中内源性代谢物的动态变化规律,并结合生物信息统计方法,可系统全面地揭示内因和外因作用于机体的毒性效应和机制。代谢组学技术具有快速、灵敏度高、选择性强的特点,逐渐在低剂量环境污染物长期暴露的毒性效应评估方面发挥出优势。本文综述了代谢组学技术的主要研究手段,在毒理学研究中的发展历程和优点,以及在环境毒理学研究中的应用及前景展望。重点讨论了代谢组学技术在重金属和持久性有机污染物(POPs)毒性评估以及环境胁迫耐受性评价中的应用。     

气相色谱-质谱法评价NaCl胁迫对椒样薄荷精油产量和品质的影响

利用气相色谱-质谱法研究了不同浓度NaCl胁迫对耐盐椒样薄荷精油产量和品质的影响.实验结果显示,在150 mmol·L-1NaCl胁迫下,椒样薄荷能够保持正常生长,而200 mmol·L-1NaCl胁迫显著抑制了其生长.而且200 mmol·L-1NaCl胁迫明显降低了耐盐椒样薄荷的精油产量和含量.气相色谱-质谱法(GC-MS)的检测结果表明,200 mmol·L-1NaCl胁迫改变了精油组分和含量,大大降低了椒样薄荷精油的品质.本文初步探讨了不同浓度NaCl胁迫对耐盐椒样薄荷精油产量和品质的影响,为椒样薄荷在盐渍地的开发利用提供了理论基础.     

Gateway技术构建盐和干旱胁迫下水稻根系混合cDNA文库及其质量鉴定

为研究水稻非生物胁迫响应信号转导的网络途径,揭示水稻抗逆的分子机制,以NaCl胁迫、干旱胁迫处理及正常生长的水稻根系为材料,采用Gateway技术构建了水稻根系受盐和干旱诱导的混合cDNA文库.cDNA文库质量分析表明,未经扩增的原始文库容量为1.5×106 cfu,插入片段大小主要为1 kb左右,重组率为100%.文库随机挑选克隆测序,结果显示插入序列完整性良好,文库中包含水解酶基因、逆境响应蛋白基因、氧化还原酶基因和富含甘氨酸的RNA结合蛋白质基因等.因此,本研究构建的盐和干旱诱导的水稻根系混合cDNA文库符合高质量文库的标准,可以用于进一步开展相关基因的克隆及功能研究.     

酸铝胁迫下常绿杨根冠超微结构变化

中国的亚热带地区气候温暖湿润、雨量充沛,是中国速生丰产林基地,森林土壤多呈偏酸性和酸性,为富铝化酸性土壤,容易造成植物铝毒害。A-61/186（Populus×enramericana cv.）是澳大利亚 L．D．Pryor 博士选育的半常绿杨树无性系（semi-evergreen poplar clone）,母本为美国南方种的落叶型美洲黑杨（Populus deltoids Marsh）,父本为原产智利的常绿品种欧洲杨智利变种（Populus nigra cv.Chile）,是中国林科院郑世锴研究员于1987年从巴基斯坦引入中国的3个常绿杨品系之一,适合热带亚热带种植。以常绿杨A-61/186（Populus×euramericana cv.）根冠细胞为材料,采用水培酸铝胁迫实验,在胁迫30 d、60 d和90 d时在透射电子显微镜下进行根冠细胞超微结构的观察及拍片,研究在酸铝胁迫下浓度和作用时间对其超微结构的影响,探究铝毒条件下杨树根冠细胞的超微结构变化,并为根冠细胞铝毒亚显微水平评价提供资料。结果表明,随着铝浓度的升高,根冠细胞壁溶解断裂;细胞基质由凝胶态向分散碎块转变;淀粉粒数量有减少的趋向,淀粉质体数量有增加的趋向,而淀粉粒堆重心偏向由明显到不明显的趋向。随着铝作用时间的延长,根冠细胞在60 d浓度0.370 mmol·L^-1淀粉粒急剧减少;在90 d浓度0.666 mmol·L^-1淀粉粒质体急剧减少;淀粉粒堆或淀粉质体堆无重心偏向。     

水稻、小麦和油菜种子萌发POD与CAT对酸雨胁迫的响应

研究了pH 2.5～5.0模拟酸雨对水稻(O.sativa)、小麦(T.aestivum)和油菜(B.chinensis var.oleifera)种子萌发过程中POD、CAT活性影响.静态与动态实验结果表明,酸雨胁迫下,3类种子萌发时CAT与POD活性的变化幅度是水稻(28.8%,31.7%)<小麦(34.7%,48.3%)<油菜(79.3%,50.0%);CAT与POD与CK达到差异显著水平(p<0.05)的胁迫强度是水稻(pH3.5)>小麦(pH4.0)>油菜(pH5.0),说明保护酶抗酸雨能力是水稻>小麦>油菜.相同胁迫强度下,水稻、小麦和油菜种子CAT变幅     

Cd2+胁迫下中肋骨条藻细胞内多胺的生理响应

通过室内添加Cd2+培养中肋骨条藻(Skeletonema costatum),开展了Cd2+胁迫对中肋骨条藻生长的影响及藻细胞内超氧化物歧化酶(SOD)、二胺氧化酶(DAO)、多胺氧化酶(PAO)的活性以及丙二醛(MDA)和各形态多胺含量变化的实验,以探究多胺对于海洋微藻在重金属胁迫下的响应及生理作用.结果显示,Cd2+对中肋骨条藻的生长产生胁迫作用,且Cd2+浓度越大对藻细胞生长的抑制作用越强.Cd2+胁迫下中肋骨条藻细胞内MDA含量略有升高,SOD活性显著降低,DAO和PAO活性分别增强.随着Cd2+胁迫作用的增强,藻细胞内游离态腐胺(Put)、亚精胺(Spd)、精胺(Spm)含量先降低后升高;结合态Put、Spd和Spm含量先升高后降低;束缚态Put、Spm和Spd含量及Put总量和Spm总量升高.表明Cd2+胁迫会导致中肋骨条藻细胞产生氧化损害,同时细胞内DAO和PAO活性的增强以及游离态Put、束缚态Spd和Spm、Put总量和Spm总量的升高可能会增强藻细胞抵抗Cd2+胁迫的能力.     

平菇漆酶对不同重金属胁迫的响应

平菇是一种重要的白腐真菌,可以合成包括漆酶在内的多种木质素纤维素降解酶. 以平菇(ACCC 52857)为材料,通过在培养基中分别添加不同浓度的重金属离子(Cu2+、Pb2+、Cd2+),考察菌体生长及培养基中漆酶活性的变化情况,并利用非变性聚丙烯酰胺电泳检测不同重金属离子对平菇漆酶同工酶(Lacc2和Lacc10)活性的影响. 结果表明:在培养基中添加Cu2+、Pb2+、Cd2+对平菇漆酶活性均有不同程度的增强作用. 培养至第9天时,对照组漆酶活性达到最大值,为(565.6±5.2)nkat/mL;而添加重金属离子的各组漆酶活性仍在上升,Cu2+、Pb2+、Cd2+分别以终浓度为3 000、2 000、150 μmol/L时对漆酶活性的增强作用最大,培养至第20天、第15天、第17天时,漆酶活性达到最大值,分别为(8 612.1±840.0)、(2 204.0±347.0)、(2 928.0±217.7)nkat/mL. 非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳结果显示,3种重金属离子对液体培养条件下Lacc2和Lacc10这2种漆酶同工酶活性的影响不同. 培养基中较高c(Cu2+)可以显著增加Lacc10活性;随着c(Pb2+)的升高,Lacc2活性升高;随着c(Cd2+)不断增加,Lacc2活性略有降低,但Lacc10活性逐渐增加. 研究结果有助于进一步解释漆酶的生理功能和漆酶基因的表达调控机制.