重金属镉和铬在中华稻蝗（Oxya chinensis）体内的组织分布

为研究重金属在中华稻蝗（Oxya chinensis）自然种群体内的累积分布,以山西省代县水稻田中华稻蝗为研究对象,用火焰原子吸收法测定中华稻蝗不同组织部位的镉和铬含量。研究结果表明：镉和铬在中华稻蝗自然种群不同组织部位的富集量不同,且雌雄间存在一定的差异。镉在雌虫体内的富集顺序为中肠〉后肠〉前肠〉翅〉头〉卵巢〉足〉体壁;在雄虫体内为中肠〉前肠〉后肠〉足〉头〉体壁。镉在雌雄中华稻蝗消化道内均有较高的富集并以中肠的累积量最高,雌虫为6.7984mg·kg-1,雄虫为3.3477mg·kg-1,且与其他组织部位间存在显著差异（P〈0.001）。中华稻蝗雌虫各组织部位对铬的累积浓度依次为中肠〉足〉体壁〉头〉卵巢〉前肠〉翅〉后肠,中华稻蝗雄虫体内铬浓度的分布依次为足〉体壁〉中肠〉头〉前肠〉精巢〉后肠。多因素方差分析结果表明,自然条件下雌雄中华稻蝗对重金属镉和铬的累积具有组织特异性,两种重金属在中华稻蝗体内的累积规律有所不同。     

中华稻蝗（Oxya chinensis）对重金属镉的累积及排泄

为了研究重金属镉（Cd）在植食性昆虫体内的累积和排泄规律,通过Cd慢性染毒的方法,用不同浓度Cd溶液培养的麦苗饲喂中华稻蝗（从4龄若虫至成虫）,采用原子吸收法测定Cd在中华稻蝗（Oxyachinensis）整虫和中肠的蓄积及Cd在其粪便和蜕中的排泄量。研究结果表明,Cd在中华稻蝗整虫和中肠中的累积规律相似,即随着麦苗中Cd含量的增加,整虫和中肠中Cd的累积量明显升高,且各处理间存在显著差异（P〈0.05）。部分Cd可以通过粪便的排泄和蜕皮过程而排出体外。用不同Cd浓度的麦苗饲喂中华稻蝗后,其粪便和蜕中的Cd排泄量与对照组相比显著升高（P〈0.05）,且各处理间差异显著（P〈0.05）。中华稻蝗整虫、中肠、粪便和蜕中的Cd含量与食物（麦苗叶片）中的Cd含量存在显著的剂量-反应关系,其相关系数分别为：整虫0.977、中肠0.920、粪便0.967、蜕0.840。研究结果可为进一步研究Cd在中华稻蝗体内积累和排泄的动态变化规律提供理论和实验依据。     

铬在中华稻蝗（Oxya chinensis）体内的累积及对抗氧化系统的影响

昆虫体内的重金属主要是通过消化途径实现代谢过程的。本文中以不同浓度六价铬（Cr6＋）溶液（0、7.5、15、30mg·L^-1）培育的小麦对中华稻蝗（Oxya chinensis）从4龄若虫开始进行慢性染毒,待其发育到成虫时分别测定虫体、粪便、小麦叶片内的Cr含量以及成虫体内超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）和总抗氧化能力（T-Aoc）。结果显示,生长于0、7.5、15、30mg·L^-1Cr6＋溶液中的小麦,其叶片中Cr浓度分别为5.77、6.85、9.88、18.33μg·g^-1。随着Cr6＋浓度的增加,虫体内和粪便中Cr的累积量也逐渐增大,在30mg·L^-1时达到最大值。中华稻蝗体内SOD活力随着处理浓度的增加,变化不明显,未达到显著水平。而CAT、GPx活力和T-Aoc随着处理浓度的增加,呈先升高后降低的趋势,在7.5mg·L^-1时达到最大值。本文结果表明,中华稻蝗体内的Cr含量随着染毒浓度的增加而增大,是对环境中重金属Cr污染的一种间接反应。通过测定中华稻蝗体内的Cr含量,可以对环境中Cr污染进行评估;同时,中华稻蝗抗氧化酶系统在机体防御过氧化物损伤方面起着重要作用。     

重金属镉、铜在东亚飞蝗自然种群体内的富集规律

为研究环境污染物重金属镉与铜在重要农业害虫东亚飞蝗(Locusta migratoria manilensis)体内的分布规律,以山西省临猗县黄河滩散居型东亚飞蝗为研究对象,采用原子吸收分光光度法测定活体东亚飞蝗不同部位镉与铜累积量.结果显示,镉与铜在不同性别东亚飞蝗不同部位的富集状况不同.镉在雄性东亚飞蝗体内的富集顺序为精巢＞腹部＞消化道＞头＞后足＞胸部,在雌性东亚飞蝗体内的富集顺序为卵巢＞消化道＞腹部＞后足＞头＞胸部;铜在雄性东亚飞蝗体内的富集顺序为腹部＞精巢＞消化道＞头＞后足＞胸部,在雌性东亚飞蝗体内的富集顺序为腹部＞卵巢＞消化道＞头＞胸部＞后足.镉与铜在东亚飞蝗不同部位的富集差异极显著(P＜0.001);由T-test可知,镉在雌、雄东亚飞蝗头、胸、腹、消化道的浓度差异极显著(P＜0.05),而在后足与精巢(卵巢)的富集差异不显著(P＞0.05);铜在雌、雄东亚飞蝗头、腹、后足的浓度差异极显著(P＜0.01),而在胸、消化道与精巢(卵巢)的富集差异不显著(P＞0.05).除精巢外,镉在雄性东亚飞蝗各部位的浓度均大于雌性,铜在雄性东亚飞蝗各部位的累积量均大于雌性.实验结果表明,雌、雄东亚飞蝗对镉、铜的富集不同,这是由镉、铜的化学性质与雌、雄东亚飞蝗生理条件不同所决定的,因此建议以东亚飞蝗为环境指示生物间接反映环境中重金属的污染状况.     

镉长期暴露对中华稻蝗抗氧化机制的影响

采用生长于Cd2＋污染条件下的小麦苗喂养中华稻蝗的慢性染毒方法,研究了Cd2＋胁迫对中华稻蝗SOD、CAT、GPx活性和H2O2浓度的影响。结果表明,在Cd2＋的作用下,中华稻蝗体内SOD、CAT、GPx活性和H2O2浓度均发生变化,表明Cd2＋可导致中华稻蝗体内产生ROS。SOD、CAT、GPx3种酶对Cd2＋有一定的耐受性：当Cd2＋浓度在这3种酶的耐受范围内,酶活性提高,反之酶活性降低。Cd2＋与抗氧化系统间的关系复杂,SOD、CAT、GPx共同承担清除ROS、保护中华稻蝗的重要作用。     

中华稻蝗不同体段镉与铅含量及抗氧化酶的比较

采用现场采样及室内测试方法,对中华稻蝗不同体段的镉与铅含量、MDA及H2O2自由基含量、GSH含量及其相关酶（GST、GPx、GR）活性、SOD及CAT活性进行了研究。结果表明,镉与铅含量均在胸部最高,其次为腹部和头部,后足含量最低。胸部镉含量分别是腹部、头部和后足的2.83、3.40和5.67倍,铅含量分别是腹部、头部和后足的1.29、1.39和1.41倍。GSH、MDA、H2O2含量及SOD、CAT活性均为后足最高,其次为头部和腹部,胸部最低。GST在4个体段的活性无显著差异。GR活性的顺序为头部〉胸部〉腹部〉后足,GPx活性的顺序为头部〉腹部〉胸部〉后足。进入土壤中的镉与铅经食物链转运后,在中华稻蝗体内富集,据此可将中华稻蝗作为农业环境中镉与铅污染的指示生物。     

镉对中华稻蝗保护酶系统的毒性效应

采用急性染毒方法研究Cd2＋胁迫对不同发育阶段中华稻蝗SOD、CAT、POD活性的影响。结果表明,在Cd2＋的作用下,不同发育阶段中华稻蝗体内SOD、CAT、POD活性均发生变化。SOD、CAT、POD 3种酶对Cd2＋有一定的耐受性：当Cd2＋浓度在这3种酶的耐受范围内酶活性提高,反之酶活性降低。Cd2＋对不同发育阶段虫体3种抗氧化酶的影响不同：3龄若虫SOD、POD活性最高;雌性成虫CAT活性最低,而3龄雄性若虫CAT活性最高。     

镉对龙葵幼苗生长和生理指标的影响

采用营养液培养法研究了镉胁迫条件下龙葵幼苗生长、生理响应及镉积累特性。结果表明,镉胁迫下,龙葵幼苗生长受到一定程度的抑制,并且具有浓度效应和时间效应。镉胁迫还导致龙葵叶片色素含量下降。叶绿素a、b和类胡萝卜素平均含量在高浓度镉（150μmol·L^-1）处理条件下分别较对照降低55．5％、63．9％和43．3％。低浓度镉（25μmol·L^-1）处理15d内显著促进龙葵幼苗根系活力,平均根系活力较对照上升10．4％,而高浓度镉处理下,根系活力呈现先升后降的趋势,镉处理10d之后达到峰值;随着镉浓度的升高和胁迫时间的延长,龙葵幼苗叶片相对电导率、丙二醛（MDA）含量和渗透调节物质均呈现显著上升趋势。相对于对照植株,低浓度镉处理下龙葵叶片平均相对电导率、MDA含量、可溶性糖和脯氨酸含量上升17．7％、117．7％、5．6％和95．3％,而高浓度镉处理下上升幅度更大,分别为39．0％、194．6％、56．3％和758．0％。从积累部位来看,镉主要积累在龙葵幼苗地上部,镉含量由高到低依次为叶片〉茎〉根系,高浓度镉胁迫20d之后根茎叶镉含量为5d时的1．73、1．49和1．40倍,分别为1287．25、1718．14和2385．27μg·g^-1DW。     

不同基因型冬小麦镉累积差异及其与根系形态的关系

为了探讨不同冬小麦品种对镉吸收的差异性及其与根系形态的关系,利用水培试验研究不同浓度Cd处理下籽粒镉含量较高的新麦9817(XM)和籽粒镉含量较低的洛优9909(LY)2个小麦品种吸收、累积镉的差异及其根系形态变化特征。结果表明:同一镉浓度下,LY的生物量高于XM,且单株镉累积量高于XM,其对镉胁迫有更好的适应性。中高浓度镉(50,100μmol/L)处理下,LY根系中Cd含量高于XM,而Cd迁移系数低于XM。植株体内镉迁移系数低是造成小麦籽粒中Cd含量低的主要原因。低浓度镉(10μmol/L)胁迫对LY的粗根系的根长、根表面积、根体积有促进作用,XM则表现为抑制作用。中高浓度镉(50,100μmol/L)处理,对XM和LY根系均为抑制作用。XM植株体内镉累积量与根系总根长、根系表面积、根体积的相关系数分别为-0.868,-0.864,-0.838,均为极显著负相关;LY镉累积量与根系总长根系总根长、根系表面积、根体积均为极显著负相关,相关系数分别为-0.936,-0.933,-0.875。根系直径与镉累积量不存在相关关系。     

镉在小白菜体内的累积规律及其生物效应的研究

通过液体营养液培养的方法,以小白菜不同部位对镉的吸收累积量以及小白菜不同生长时期的平均单株叶长、平均单株鲜重、平均单株叶片数等作为研究指标,研究了0～10 mg/L外源镉对小白菜生长的影响及镉在小白菜体内累积的规律.结果表明,重金属镉在小白菜体内的累积状态为,根部累积量(0.014～376.224 mg/kg)显著高于地上部累积量(0.016～10.278 mg/kg).低浓度镉(＜7.5 mg/L)对于研究的3个生理指标基本表现促进作用;中浓度镉(7.5 mg/L)处理时3个生理指标相对于空白则无明显差异;高浓度镉(7.5～10.0 mg/L)则对3个生理指标表现为抑制作用,当外源镉浓度达到10.0 mg/L表现为显著抑制.     

镉胁迫对玉米幼苗抗氧化酶系统及矿质元素吸收的影响

通过水培实验研究了在10-6、10-5、10-4mol·L-1浓度下,Cd2＋胁迫对玉米幼苗抗氧化酶系统、丙二醛（MDA）含量、Cd积累及矿质元素吸收的影响,同时讨论了Cd2＋毒害的作用机理。结果表明,中、低浓度（10-6、10-5mol·L-1）Cd2＋胁迫下,玉米幼苗MDA含量与对照组相比没有显著变化;高浓度（10-4mol·L-1）Cd2＋胁迫后,MDA含量显著升高（P〈0.05）。Cd2＋胁迫初期,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性均升高;随着胁迫时间的延长,除叶片中SOD和CAT活性略有上升外,其他抗氧化酶活性逐渐下降,高浓度组抗氧化酶活性下降最明显。植物吸收的Cd主要积累在根部,Cd2＋胁迫能干扰玉米对Fe、Cu、Zn、Mg等养分的吸收。     

山东花生主产区花生镉含量与土壤交换性钙含量的关系及其健康风险评价

选择山东花生主产区58个田块进行土壤样品和花生样品的随机采集,测定并分析了土壤镉含量、土壤交换性钙含量、花生镉含量及其相互关系,在此基础上进行了健康风险评价。结果表明：土壤样品中镉的含量为0.03～0.18mg·kg^-1,平均为0.069mg·kg^-1;所有样品均未超过农业部绿色食品产地土壤环境的质量标准;交换性钙的含量平均为4368mg·kg^-1;花生样品中镉的含量为0.019～0.46mg·kg^-1,平均为0.14mg·kg^-1,按照FAO/WHO规定的无公害食品镉含量标准0.1mg·kg^-1,有60.3%的花生样品镉超标;全钙的含量平均为0.528mg·g-1,并且随着土壤中交换性钙含量的升高,花生镉含量有降低的趋势,但相关性较低。花生样品中有12个超出%AD（I100）,占取样总数的20.7%,即食用镉含量超过0.2mg·kg^-1的花生会对人体膳食健康有一定的风险,并且镉含量越高风险性越大。     

镉胁迫下稀土镧对蚕豆幼苗根尖细胞分裂和吲哚乙酸氧化酶的影响

重金属胁迫下稀土调节植物细胞分裂与增殖的生理机制至今尚不完全清楚。为此,将蚕豆幼苗分别培养于营养液、6μmol.L-1氯化镉（CdCl2）以及6μmol.L-1CdCl2与2~480μmol.L-1硝酸镧[La（NO3）3]的复合溶液,14 d后检测与根尖细胞分裂和生长相关的部分生理指标。结果表明,添加2~120μmol.L-1外源La减少了根部组织对Cd的吸收,超过此剂量范围则促进了Cd的积累。同时,K、Zn、Fe等矿质元素含量,以及吲哚乙酸氧化酶同功酶及其活性呈现＂U＂型剂量效应的变化,而根尖细胞分裂指数和根长则呈现类似倒＂U＂型的剂量效应变化趋势。因此,矿质元素和吲哚乙酸氧化酶活性的失衡和干扰是La调节Cd胁迫下蚕豆幼苗根尖细胞分裂与生长的重要生理机制。