砷胁迫对不同烟草品种光合色素和叶绿素荧光特性的影响

为了研究不同浓度砷(As)对烟草光合色素和叶绿素荧光特性的影响,首先将3个烟草品种翠碧1号、K326和云烟-87幼苗种植在从0到100 mg·kg-1亚砷酸钠(Na As O2)的6个浓度组中进行盆栽试验,并定期进行烟草受害症状的观测,测定叶片的光合色素含量、叶绿素荧光参数。结果表明:烟草在As胁迫下的反应因As胁迫浓度、胁迫时间和烟草品种而异。烟草光合色素含量、叶绿素荧光参数均表现为低浓度下有促进效应和高浓度下有抑制效应,同时3种烟草在40 mg·kg-1As浓度处理下出现生长受阻,且浓度越高胁迫症状越明显。K326和云烟-87表观症状较明显,对As毒害的敏感性高于翠碧1号。随着As胁迫时间的延长,烟草的耐性增强,对As胁迫的敏感性减弱。     

Cd~(2+)对BY-2细胞的毒性机制及水杨酸的缓解作用

镉对生态环境的危害表现出对植物这种定生生物的毒害性。以绿色荧光蛋白(GFP)膜泡标记的烟草BY-2细胞为实验材料,分别在荧光显微镜和激光共聚焦显微镜下观察了Cd2+对植物细胞的毒害作用和机制,并研究了水杨酸(SA)处理对Cd2+植物细胞毒害的缓解作用。研究发现激光共聚焦显微镜可以观察到Cd2+处理3 h后细胞荧光亮度减弱,6 h时细胞皱缩和液泡缩小,9 h细胞大多死亡。在Cd2+胁迫同时加入SA,可显著提高细胞成活时间,荧光亮度增强、液泡化程度加大,同时能够观察到荧光标记的细胞膜包裹Cd2+的高荧光颗粒。SA处理的细胞还通过高度液泡化来缓解重金属Cd2+的毒性。结果表明具有生物活性的SA诱导细胞的液泡化,并通过膜成分对重金属的包裹和结合进一步降低了重金属对植物细胞的毒害。因此水杨酸缓解重金属对植物细胞的毒性,是通过诱导细胞的液泡化和膜对重金属离子的包裹束缚而实现的。     

水源水库沉积物及其上覆水DOM光谱特征

为探究水源水库溶解性有机质(DOM)组成结构及来源,以深圳市茜坑水库为例,采用紫外-可见光谱技术(UV-Vis)并结合平行因子分析法三维荧光光谱技术(EEMs-PARAFAC)对水库表层沉积物及其上覆水的DOM光谱特征进行分析.结果表明:PARAFAC识别出3类荧光组分,分别是Cl(Ex/Em=270/304nm,类蛋...     

大田软海绵酸和鳍藻毒素时间分辨荧光免疫层析试纸条的研制与应用

腹泻性贝类毒素主要包括大田软海绵酸（okadaic acid,OA）、鳍藻毒素-1(dinophysis toxin-1,DTX-1)和鳍藻毒素-2(dinophysis toxin-2,DTX-2)。被贝类毒素污染的海产品可对食用者的健康构成危害。在我国近岸海域OA常有检出,DTX-1和DTX-2偶有检出。本文用荧光免疫微球标记抗OA单克隆抗体,利用牛血清白蛋白合成高偶联比的包被抗原,以硝酸纤维素膜为载体,运用免疫层析技术,研制了能够同时快速准确检测OA、DTX-1和DTX-2的时间分辨荧光免疫层析试纸条,定量限分别为90.6μg/kg、115.4μg/kg和69.8μg/kg。实验验证结果表明：本文研制的时间分辨荧光免疫层析试纸条对含有OA、DTX-1和DTX-2中的一种、两种或三种组分的毒素样品检测结果,与液相色谱-串联质谱法检测结果的相关性良好。该时间分辨荧光免疫层析试纸条灵敏、准确、操作简便,成本低,在我国海洋环境监测及海产品食用安全检测中,应用前景良好。     

杀灭菊酯对土壤过氧化氢酶活性的影响

为了探讨杀灭菊酯(Fenvalerate)对土壤过氧化氢酶作用的可能机制,采用室内模拟试验研究了杀灭菊酯对土壤过氧化氢酶活性和酶促反应特征参数的影响,并采用分子荧光光谱法研究了杀灭菊酯对离体过氧化氢酶构象的影响.结果表明,1)随着培养时间的延长,杀灭菊酯对土壤过氧化氢酶和离体过氧化氢酶活性的影响均表现为抑制→激活→恢复,与土壤过氧化氢酶相比,离体过氧化氢酶的抑制最低点发生前移;2)24h培养时间下,土壤过氧化氢酶抑制率与杀灭菊酯浓度呈显著正相关;3)24h培养时间下,随杀灭菊酯浓度的增加,酶促反应米氏常数Km逐渐增大,过氧化氢酶活性、酶促反应最大反应速率Vmax、Vmax/Km均逐渐减小,且各参数与杀灭菊酯浓度均显著相关,表明过氧化氢酶酶促反应特征参数可以表征杀灭菊酯对土壤过氧化氢酶活性的影响程度,其作用机理为混合型抑制;4)分子荧光光谱结果表明,随着杀灭菊酯浓度的增加,离体过氧化氢酶在352nm波长处的相对荧光强度不断增强,其分子构象发生了变化,分子渐趋疏松.     

超旱生植物沙冬青高温胁迫下的快速叶绿素荧光动力学特征

沙冬青Ammopiptanthus mongolicus是温带荒漠地区唯一的常绿阔叶灌木,由于其生长的沙漠中极端高温远高于其它地区,因此研究沙冬青对高温胁迫的响应特征对于解释植物的抗逆机理具有极为重要的意义.快速叶绿素荧光动力学可以在无损情况下探知叶片光合机构的热损伤程度,JIP-test方法将测量值转化为多种具有生物学意义的参数,因而被广泛应用于高温胁迫的有关研究中.对不同环境条件下快速叶绿素荧光诱导动力学曲线的分析可以深入了解植物光合机构对环境的适应机制.本文利用高频采样叶绿素荧光仪在野外下测定了沙冬青在不同温度处理下的荧光响应情况.研究结果表明,沙冬青耐热性在40～45℃;25℃、30℃及40℃时的F_V/F_M在O.80以上,光合反应正常.50℃时出现高温胁迫特征:1)F_V/F_M降低为0.73;2)OJIP曲线变形为OKJIP曲线,K点出现在300 ms左右,值为245.00;3)反应中心的活性下降,Q_A-的还原速率加快.这些变化是由于光合反应中的电子传递受阻引起的,而光合反应中心并没有被破坏,胁迫条件解除后,光合机构还可恢复,说明沙冬青具有极强耐热性.     

基于光谱技术的土壤多参数快速检测进展与展望

传统的土壤采样和实验室分析方法往往工作量大、前处理复杂、测定周期长、时效差、费用高,因此,迫切需要寻找快速、准确的土壤多参数检测方法,以实现多尺度土壤属性数据的快速获取与更新。系统梳理了便携式X射线荧光光谱(PXRF)、可见光-近红外反射光谱(Vis-NIR)、激光诱导击穿光谱(LIBS)和电弧发射光谱(AES)等光谱技术的原理、特点以及在土壤多参数快速检测中的应用及其研究进展。提出,未来在提高现有土壤多参数光谱检测精度和适用性的基础上,应结合ICP-MS等传统实验室方法,综合应用多种光谱技术以及化学计量学、现代信息技术和空间分析技术等,实现区域多种土壤属性的快速获取与实时监测,以满足我国当前土壤多参数、高精度快速检测及土壤质量精细化管理的需要。     

切削液废水处理过程中溶解性有机物分子质量分布和光谱特征的转化规律

以隔油-混凝沉淀-水解酸化-好氧共代谢为组合工艺处理切削液废水,探究各处理单元对不同种类有机物的转化规律和去除能力;对各处理单元出水中的溶解性有机物(DOM),采用超滤膜法进行分子质量分级,应用紫外-可见吸收光谱、三维荧光光谱等方法对各单元出水及其滤后液进行了分析。结果表明,隔油池出水DOM分子质量主要分布在1 kDa小分子质量区间和100 kDa的大分子质量区间,分子质量占比分别为46.04%、42.79%,混凝沉淀对大分子质量的DOM有较好的去除效果,混凝沉淀出水、水解酸化池出水、好氧池出水的DOM主要分布在1 kDa区间。切削液废水处理过程中出现5个荧光峰,其中峰A和峰B可能为多环芳香烃和杂环化合物的混合物;峰C为石油类;峰D可能是废切削液中滋生的微生物和细菌的细胞物质及其分泌物或单环芳香烃;峰E可能为杂环化合物或多环芳烃类腐殖酸。经一级处理(隔油和混凝沉淀)后峰A和峰B的去除率分别为60%和35%;峰C和峰D去除率均大于99%。经二级处理(水解酸化和好氧共代谢),峰A和峰B的去除率分别为23%和48%。该工艺流程对切削液废水中的有机物有较好的去除效果,石油类、COD、TOC、BOD_5的总去除率可达99.99%、98.81%、98.74%、99.78%,达到了《污水排入城镇下水道水质标准》中的B级标准。     

城市污水二级出水中溶解性有机物特性分析

分别采用凝胶色谱、亲疏水性组分分离、荧光色谱等方法,研究了城市污水处理厂二级出水中溶解性有机物的分子量分布、亲疏水组分含量以及荧光光谱特性。结果表明,二级出水中疏水性组分较亲水性组分多,疏水性组分约占总有机物的64.3%,而亲水性组分占35.7%左右;二级出水及其不同亲/疏水组分中溶解性有机物分子量分布基本集中在4.5 kDa以下,其中弱疏水性组分和亲水性组分中主要为分子量小于1.5 kDa的有机物;二级出水溶解性有机物中含有腐殖酸类、富里酸类以及蛋白质类物质,其中含量以腐殖酸类为主。     

铀胁迫对植物光合特性的影响及植物对铀的吸收转移

在铀污染土壤的二次修复中,采用7科12种植物,研究铀胁迫对植物光合作用、叶绿素荧光特性的影响以及植物对铀的吸收、富集情况,为铀污染土壤的植物修复提供理论和方法依据。结果表明:(1)铀胁迫显著影响红圆叶苋、苍耳、美洲商陆、刺天茄和苘麻5种植物的光合效率,具体表现为叶片净光合速率(Pn)降低,胞间CO2浓度(Ci)增加,初始荧光(F0)增加,光系统II最大光化学效率(Fv/Fm)、光化学猝灭(qP)和最大相对电子传递速率(rETRmaxr)降低;而反枝苋、菊苣、鬼针草、向日葵和牛皮菜则对铀胁迫表现出较好的耐性。(2)酸模、鬼针草、苍耳和向日葵吸收富集铀的能力较强,在铀含量为485 mg/kg的二次修复土壤中生长3个月,体内积累的铀含量分别为363.57、91.87、75.80和65.42 mg/kg;而反枝苋、牛皮菜和美洲商陆吸收富集铀的能力较弱,体内的铀含量分别为16.20、15.11和12.36 mg/kg。(3)铀在植物体内的转移能力较差,器官间的铀富集能力一般表现为根叶茎果。综合比较而言,酸模、向日葵和鬼针草对铀的耐性较强、体内铀含量高,可作为铀污染土壤二次修复植物。