全基因组重测序研究长期铬胁迫对希瓦氏菌MR-1的影响机制

在实验室纯培养条件下,设计了希瓦氏菌MR-1在恒定浓度Cr（VI）和Cr（Ⅲ）环境中长期胁迫120d实验,探讨了胁迫后的菌株对Cr（VI）的还原能力和生长情况,采用电化学分析仪表征其电化学性质的变化,并且利用全基因组重测序技术分析了不同条件胁迫后不同阶段的菌株基因变异信息.结果表明,Cr（VI）长期胁迫下明显提高了菌株对Cr（VI）的耐受性和还原能力,在38h左右能完全还原初始Cr（VI）浓度55mg/L;在电位-0.2V还原峰附近,细胞色素c与核黄素的结合作用有明显差异;通过重测序结果发现,Cr（VI）长期胁迫下的菌株发生突变的基因点位明显高于Cr（Ⅲ）环境.Cr（Ⅲ）环境胁迫下的非同义突变基因主要集中在葡萄糖转化及合成相关功能的基因、编码呼吸链酶和合成ATP酶的相关基因、编码信号转导和跨膜转运蛋白相关基因,Cr（VI）环境胁迫120d后,主要涉及细胞膜组分基因,转运蛋白、信号转导相关基因,DNA合成、修复相关基因和氧化还原活性相关.     

柠檬酸对铝胁迫下苗期黑麦草生长生理的影响

该研究以多花黑麦草"普通四倍体"为供体材料,采用砂培盆栽法,探究不同浓度柠檬酸(0,0.8,1.5 mmol/L)对铝胁迫下多花黑麦草的若干生长和生理指标的影响,以期了解柠檬酸对铝毒害下多花黑麦草的缓解作用。研究结果显示,适宜浓度的柠檬酸(0.8 mmol/L)能促进多花黑麦草的株高和根长的伸长生长,提高地上部和地下部的自由水含量、多花黑麦草叶片中叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b含量、根系和茎叶中可溶性蛋白和可溶性糖含量,以及增强了根系和茎叶中SOD、CAT和POD活力,并降低根系和叶片中MDA含量以及叶片中相对电导率,从而有效缓解铝胁迫对多花黑麦草的毒害作用。而柠檬酸浓度过高(1.5 mmol/L)则会在一定程度上对多花黑麦草若干生长和生理指标造成抑制作用。     

水氮管理对设施番茄根系生长的影响

为研究高盐分累积设施土壤（电导率为1 106 μS/cm）中水氮管理对设施番茄根系生长的影响,采用二因素随机区组设计,利用盆栽试验研究了设施土壤中不同水分和氮肥处理对番茄生长和养分吸收的影响.结果表明:与适宜灌溉[浇水量为2.1 L/（盆·次）]相比,水分胁迫处理[浇水量为1.5 L/（盆·次）]显著抑制番茄根系、株高和生物量的增加,番茄总根长、根总表面积、根尖数分别平均减少16.6%、24.4%、14.3%,养分吸收量平均减少21.7%;高量灌溉[浇水量为2.7 L/（盆·次）]可增加番茄果期生物量,增幅达35.5%,但氮素吸收量有所降低.与传统施肥相比,减氮施肥可显著促进番茄植株、根系的生长,从而增加养分吸收量;番茄总根长、根总表面积、根尖数分别增加2.9%~55.3%、10.8%~55.5%、4.9%~62.7%,株高平均增加12.7%,养分吸收量平均增加38.5%,氮肥利用率从9.1%增至30.8%.研究显示,在高盐分累积的设施土壤中,氮肥减施可促进作物根系生长,同时提高氮肥利用率.      

磷胁迫对高原湿地植物伞莎草根系分泌物的影响

文章探讨了湿地典型挺水植物根系分泌物在磷胁迫下的适应机制,以期为高原湿地污染修复的根际调控措施提供科学依据。以伞莎草为供试材料,实验设置了6个磷浓度,分别为0、0.2、1、5、10、20 mg/L,在室内采用Hoagland营养液培养伞莎草幼苗,再用CH_2Cl_2浸提、减压、浓缩,进行GC-MS检测及分析,研究在不同磷浓度胁迫下对伞莎草根系分泌物的影响。结果表明,伞莎草根系分泌物主要包括烷烃、酮、硫、胺、醛、酯、酸等化合物,其中邻苯二甲酸、邻苯二甲酸二丁酯、二十碳烷、二苯砜的相对含量较高,分别达到60.53%、13.43%、6.18%、9.03%,其他化合物含量相对较低。伞莎草在随磷浓度依次增大的情况下,根系分泌物中都含有邻苯二甲酸、苯二羧酸和环己硅氧烷3种物质,且3种物质的相对含量都随着磷胁迫浓度的增加呈现先增加后下降的规律。3种物质的相对含量最高时的磷浓度均为5 mg/L,相对含量最低的磷浓度均为10 mg/L。该研究得出在磷胁迫下伞莎草能够调节根系分泌物的种类及相对含量并主要通过改变有机酸的释放来适应环境。     

巢湖十五里河沉积物磷吸收潜力及对外源碳的响应

2017年7月(夏季)和2018年1月(冬季),在巢湖十五里河干流的城乡梯度方向选择5个代表性采样点位,采集表层沉积物样,利用实验室培养法,测算沉积物磷的总吸收潜力SPU_(live)、非生物吸收潜力SPU_(kill)和生物吸收潜力SPU_(biotic),评估不同外加碳源(乙酸钠、葡萄糖及两者的混合溶液)对SPU_(biotic)的影响水平.结果表明,十五里河沉积物SPU_(live)存在时空差异性,且表现为SPU_(kill)高于SPU_(biotic);未添加碳源时,夏季和冬季的SPU_(kill)均值分别为3.016μg·(g·h)~(-1)和3.368μg·(g·h)~(-1),SPU_(biotic)均值分别为0.784μg·(g·h)~(-1)和0.323μg·(g·h)~(-1),夏、冬两季的非生物吸收潜力存在显著差异性;添加外源碳后,不仅SPU_(biotic)有了较大幅度的提升,生物因素在沉积物磷吸收中的贡献率水平也有了明显提高,且两者均表现为添加乙酸钠效果最显著,添加葡萄糖效果次之,混合碳源的效果相对较弱.由沉积物磷的生物吸收对外源碳的响应情况,可以判定十五里河沉积物磷吸收存在一定程度的碳限制性.     

产油微藻胁迫培养策略研究综述

围绕微藻的胁迫培养,介绍了不同胁迫手段影响下产油微藻的生长及产油特点,对比了不同胁迫手段下微藻产油效果及各手段优劣势,在此基础上进一步综述了各因素胁迫在微藻油脂合成代谢中的作用机理,并给出了各胁迫手段在实际生产中的选用建议.以期通过该综述,对微藻生物柴油产业化中相关胁迫策略的选择提供借鉴.     

实施环境-水文-生态-经济协同管理战略,保护和修复长江湖泊群生态环境

长江中下游浅水湖泊群具有十分重要的生态服务功能。然而,该湖群正面临江湖阻隔和富营养化等严重威胁。近年来,湖泊生态环境的保护和修复越来越受到重视,但治理效果不甚明显。其根本原因是:对由流域诸多胁迫导致的湖泊问题缺乏系统全面的认识,导致头痛医头、脚痛医脚。为此,本文提出应对长江湖群实施环境-水文-生态-经济协同管理战略,即在湖泊及其流域实施环境工程以控制入湖污染,实施生态水文工程以恢复自然水文体制,实施生态修复工程以增强生物自净能力,制定水环境经济制度以建立湖泊保护修复的激励和约束机制,构建生态健康评价体系以实施适应性管理,前提是责任主体明确。     

棉花、大豆、油菜关键生育期排渍指标研究

棉花、大豆和油菜是江汉平原广泛栽培的旱地作物,由于北亚热带季风气候的影响,在作物生长季节通常有较多降水,使作物遭遇持续受渍胁迫,引起产量下降。为了探索作物持续受渍情况下的排水管理,利用田间小区和大型测坑进行了3种作物关键生育期持续受渍试验。结果表明,持续受渍对旱作物产量有明显影响,受渍程度越严重,作物产量越低;受渍程度SEW30与相对产量Ry之间具有显著的线性负相关关系。以地下水超标水位累积值SEW30作为受渍程度指标,按照减产10%～15%作为尺度,提出了3种作物关键生育期的排水控制指标:棉花花铃期为80～120cm·d,夏大豆花荚期为150～200cm·d,油菜花果期为80～120cm·d。     

两种不同抗性作物对酸雨胁迫的响应

为明晰植物渗透调节在抗酸性机制中的作用,考察了模拟酸雨对抗酸性作物水稻(Oryza sativa)和酸敏感性作物大豆(Glycine max)幼苗株高、叶片含水量、渗透势、脯氨酸含量和质膜H+-ATPase活性的影响。结果表明,酸雨(p H=2.5~5.0)喷施5 d后,水稻和大豆幼苗的耐受阈值为p H=4.0和5.0;恢复5 d后,p H=2.5组水稻和p H=3.0组大豆含水量和株高仍未恢复到对照水平。动态测定结果显示,酸雨(p H=4.5和3.0)胁迫初期(第3 d),水稻脯氨酸含量应激升高,调控渗透势下降;随胁迫时间延长(第5 d),脯氨酸含量升高不足以维持稳定的渗透势,质膜H+-ATPase活性升高,调控胞内外渗透平衡。研究表明,酸雨胁迫下水稻脯氨酸和质膜H+-ATPase的渗透调节能力强于大豆,这是水稻抗酸性强于大豆的内在机制之一。