山东省荣成海区潮间带鼠尾藻生长及其化学组分的季节性变化

为研究山东省荣成海区野生鼠尾藻Sargassum thunbergii生长及化学组分的季节性变化,于2016年3、6、10、12月大潮期间采集鼠尾藻样品,并对其长度、生物量和化学组分进行测定。结果表明:潮间带鼠尾藻在5—7月生长最快,同一时期中低潮位的鼠尾藻长度和生物量比较大;鼠尾藻蛋白质和灰分含量较高且随季节变化;鼠尾藻中褐藻胶含量变化范围为20.30%~33.02%,在生长速度较快的6月其含量较高且显著高于3月和12月(P0.05);而鼠尾藻中岩藻黄素含量变化趋势正好相反,6月其含量较低且显著低于12月(P0.05);鼠尾藻中褐藻多酚含量变化范围为0.32%~3.82%,3月褐藻多酚含量最高。研究表明,月份变化对鼠尾藻的褐藻胶、岩藻黄素、褐藻多酚含量的影响大于潮位的影响,本试验结果可为鼠尾藻活性成分制备提供参考。     

Cd2+胁迫条件下青岛大扁藻的生理应答

研究山东青岛大扁藻在重金属Cd2+胁迫下的生物学效应,结果表明:在Cd2+的胁迫下,24h时4mg/L处理组藻细胞比对照上升了2.6％(P＞0.05),其他浓度对青岛大扁藻生长有明显的抑制作用,对其生长的72h半数有效抑制浓度＞300mg/L.在Cd2的胁迫下青岛大扁藻的谷胱甘肽含量迅速升高,36mg/L时达峰值,是对照的2.67倍(P＜0.05),类胡萝卜素的含量变化相对平缓.36mg/L处理组藻细胞SOD活性为3.45x10-8U/个,与对照比上升了63.5％(P＜0.05),维生素C过氧化物酶活性峰值出现在110mg/L处理组,较对照上升了89.2％(P＜0.05),青岛大扁藻的维生素C过氧化物酶、SOD活性对Cd2+有很强的适应力.藻细胞在Cd2+的胁迫下产生了大量的MDA,在高浓度下呈下降趋势,但仍处在较高的水平.藻细胞的维生素C过氧化物酶、SOD活性及MDA含量的改变与Cd2+的浓度具一定的相关性.     

重金属Cd对粟米生理生化指标的影响

为了给油田开采地区的粟米种植和生产提供可靠的理论依据,同时丰富重金属Cd的毒理学基础知识,采用营养液培养的方法,研究不同浓度的Cd离子溶液(0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mg/L)对粟米幼苗生理生化指标的影响。结果表明:随着Cd离子浓度的增加,粟米幼苗的可溶性蛋白含量先降低后增加,但均低于对照组水平;可溶性糖含量逐渐增加,均高于对照组水平;丙二醛(MDA)含量除0.5mg/L组和1.0mg/L组,其他实验组均显著增加;而叶绿素a和叶绿素b含量均显著降低。可见,粟米对重金属Cd敏感,较低浓度的Cd离子胁迫即可对粟米幼苗产生较为明显的毒害作用,该农作物不适合在有石油污染的区域种植。     

超声辅助乙醇提取铜藻中岩藻黄素的工艺研究

对超声辅助有机溶剂法提取鲜铜藻Sargassum horneri中岩藻黄素的提取工艺进行研究。采用高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)检测岩藻黄素含量,以单因素实验考察了提取溶剂、乙醇浓度、超声时间、料液比、提取温度和提取次数对岩藻黄素提取率的影响,并通过正交试验优化得到最佳工艺。提取的最佳工艺为：乙醇浓度90%,超声时间18 min,料液比1 g∶5 mL,提取温度45℃,提取2次。此条件下岩藻黄素提取率达到0.292 5 mg/g鲜重（1.460 3 mg/g干重）。鲜铜藻中岩藻黄素的含量十分丰富,超声辅助乙醇提取岩藻黄素提取效率高、方便快捷。     

镉胁迫对两种海洋微藻生长和抗氧化系统的影响

采用实验生态学和生物化学的方法,研究了不同含量Cd（Ⅱ）（0.05、0.1、0.5、1.0 mmol/L）对两种海洋微藻的可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化氢（H2O2）、丙二醛（MDA）和还原型谷胱甘肽（GSH）含量的影响。结果表明：0.05 mmol/L的Cd（Ⅱ）对湛江等鞭金藻Isochrysis zhan-jiangensis的生长无明显影响,与对照组相比,可溶性蛋白含量略微增加,而高浓度（〉0.05 mmol/L）的Cd（Ⅱ）对湛江等鞭金藻的生长有显著抑制作用,可溶性蛋白含量也迅速减少;普通小球藻Chlorella vul-garis的生长也明显受到Cd（Ⅱ）的抑制,可溶性蛋白含量减少。Cd（Ⅱ）胁迫抑制了两种藻类的SOD活性;随着Cd（Ⅱ）浓度增加,普通小球藻和湛江等鞭金藻的H2O2和MDA含量升高,普通小球藻的GSH含量升高,而湛江等鞭金藻的GSH含量在低浓度Cd（Ⅱ）胁迫下有所升高,高浓度时则下降。Cd（Ⅱ）胁迫对普通小球藻和湛江等鞭金藻的生长和抗氧化系统都产生了一定程度的影响。     

Cd（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）对新月菱形藻生长及生化成分的影响

研究了不同浓度的Cd（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）对新月菱形藻Nitzschia closterium生长及细胞内蛋白质、多糖、叶绿素等生化成分含量的影响。结果表明：新月菱形藻对两种重金属均有一定的耐受力;Cd（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）浓度分别低于3.0、1.0 mg/L时对新月菱形藻的生长没有显著影响（P〉0.05）,高于此浓度则产生明显的抑制作用（P〈0.05）;Zn（Ⅱ）对新月菱形藻胞内蛋白质含量的影响不明显（P〉0.05）,Cd（Ⅱ）能抑制新月菱形藻蛋白质的合成;低于3.0 mg/L的Cd（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）能促进新月菱形藻胞内多糖和叶绿素的合成。     

Cd(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)对新月菱形藻生长及生化成分的影响

研究了不同浓度的Cd(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)对新月菱形藻Nitzschia closterium生长及细胞内蛋白质、多糖、叶绿素等生化成分含量的影响。结果表明:新月菱形藻对两种重金属均有一定的耐受力;Cd(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)浓度分别低于3.0、1.0 mg/L时对新月菱形藻的生长没有显著影响(P>0.05),高于此浓度则产生明显的抑制作用(P<0.05);Zn(Ⅱ)对新月菱形藻胞内蛋白质含量的影响不明显(P>0.05),Cd(Ⅱ)能抑制新月菱形藻蛋白质的合成;低于3.0 mg/L的Cd(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)能促进新月菱形藻胞内多糖和叶绿素的合成。     

重金属Cd胁迫下内生真菌感染对德兰臭草种子萌发及生长的影响

【目的】 研究Cd对(E+)(E-)种子萌发、植株生长生理及植株内Cd含量的变化规律,为评价共生微生物增强植物重金属耐性和重金属Cd污染防治提供理论依据。【方法】 以德兰臭草感染内生真菌(endophyte infected,E+)与不感染内生真菌(endophyte free,E-)的种子为材料,用不同浓度的(镉)Cd对德兰臭草种子进行胁迫萌发试验,分析重金属Cd胁迫下内生真菌感染对宿主种子萌发及生长的影响。【结果】 Cd胁迫浓度低于30 mg/L时,种子萌发指标均高于对照,胁迫浓度高于30 mg/L时,种子的各萌发指标呈下降趋势,胁迫浓度达到200 mg/L以上时,强烈抑制种子萌发。随着胁迫浓度的升高,无论是幼芽还是幼根,干物质的量都呈现增加的趋势,且Cd转移系数逐渐增大。胁迫浓度低于150 mg/L时,E+的发芽率、发芽势、活力指数均显著高于同一浓度下的E-(P<0.05),且德兰臭草幼根中的重金属含量显著高于同一浓度下的幼芽(P<0.05),E-植株中的Cd含量显著高于E+植株(P<0.05)。【结论】 内生真菌的侵染有效缓解了Cd对德兰臭草种子萌发和生长的毒害作用,证实了共生微生物能增强宿主德兰臭草对重金属Cd的耐受性。     

2种菊科植物对镉胁迫的生长和生理响应

以金盏菊(Calendula officinalis)、万寿菊(Tageteserecta)为材料,研究水培条件下0.0、0.5、1.0、2.0、4.0 mg/L不同质量浓度镉(Cd)胁迫对这2种菊科植物株高、总根长度、总根表面积、总根投影面积、根尖数及叶片中丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性等指标的影响。结果表明,0.5、1.0 mg/L低质量浓度Cd胁迫处理下的万寿菊、金盏菊,其株高增长量高于0.0 mg/L(对照)处理,2.0、4.0 mg/L高质量浓度Cd胁迫处理下的万寿菊、金盏菊,其株高增长量低于对照;随Cd胁迫质量浓度的增加,2种菊科植物叶片中MDA含量及金盏菊POD、CAT活性呈先增后减趋势,万寿菊叶片中SOD、POD、CAT活性及金盏菊CAT活性呈下降趋势,Cd胁迫质量浓度为0.5 mg/L时2种菊科植物叶片MDA含量高于对照;Cd胁迫质量浓度1.0 mg/L处理的万寿菊、2.0 mg/L处理的金盏菊其总根长度、总根表面积、总根投影面积、根尖数根系等生长指标相对较高。金盏菊和万寿菊对镉的耐性生理响应存在差异,金盏菊对Cd的耐性强于万寿菊。     

镉胁迫对东营野生大豆幼苗抗氧化系统及可溶性蛋白的影响

【目的】为综合评价东营野生大豆耐镉胁迫的能力。【方法】以东营野生大豆为材料,检测不同浓度镉(Cd)胁迫下野生大豆抗氧化酶活性、丙二醛含量及可溶性蛋白含量的变化。【结果】丙二醛含量随Cd浓度增加而增加。当Cd浓度低于8 mg/L时,抗氧化酶(SOD和CAT)活性、可溶性蛋白含量均高于对照;当Cd浓度为16 mg/L时,抗氧化酶活性、可溶性蛋白含量均显著低于对照。【结论】当Cd浓度小于等于8.0 mg/L时,野生大豆可通过自身调节减轻或缓解镉胁迫带来的不利影响。     

马络葵对镉的吸收累积特征及对镉胁迫的生理响应

[目的]探讨马络葵对镉的吸收累积特征及对镉胁迫的生理响应,为利用马络葵对镉污染土壤进行植物修复提供理论依据。[方法]以马络葵为材料,采用砂培方法,设计0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0 mg/L 6个镉浓度处理,研究马络葵对镉胁迫的生理响应及对镉的吸收累积和运转能力。[结果]镉处理后,马络葵株高和地上部鲜重均显著高于CK;地上鲜重和根系鲜重均以3.0 mg/L浓度时最大;镉浓度低于1.0 mg/L时,有利于叶绿素含量合成;可溶性糖含量均显著高于CK,可溶性蛋白质含量除0.5 mg/L镉处理外,其他浓度镉处理均显著高于CK。[结论]马络葵地上部和根系对镉的吸收累积均随着镉浓度增大呈增加趋势,且镉运转能力和对镉的耐受性较强,可在镉污染土壤中种植利用,并作为土壤重金属污染修复植物进一步研究。     

镉对中间球海胆精子发生的影响

研究了不同浓度镉离子(0.005、0.1、0.5、1.0 mg/L)对中间球海胆Strongylocentrotus interm edius精子发生的影响。结果显示:在光镜下观察,染毒第6、18 d后,各浓度组中间球海胆滤泡结构完好,生殖细胞发育情况同对照组基本一样;染毒第42 d后,0.5、1.0 mg/L Cd2 浓度组生精细胞排列混乱,滤泡膜破损;染毒第54 d后,各浓度组海胆性腺均出现滤泡解体现象。对染Cd2 54 d的0.5、1.0 mg/L组海胆精巢进行超薄切片观察,可见各级生精细胞亚显微结构变化明显,主要表现为核染色质异常凝集,核膜结构损伤,线粒体空泡化,精子形态畸形等。说明镉能影响中间球海胆的精子发生,导致精子质量下降。     

镉对两种泥鳅多种组织细胞转录活性的影响

[目的]为了达到不同镉浓度下泥鳅和大鳞副泥鳅肝、脑、肾3种组织细胞核Ag-NORs数目变化情况,并比较不同时间条件下镉对Ag-NORs颗粒数目影响研究的目的。[方法]以Ag-NORs为指标,研究镉污染对泥鳅和大鳞副泥鳅肝、肾和脑组织细胞核转录活性的影响。在实验室条件下,把试验动物置于镉浓度分别为0.01、0.050、.5 mg/L的水溶液中,分别在处理后122、4、488、41、32 h取样测定其肝、肾、脑组织细胞核中Ag-NORs颗粒数目变化。[结果]结果表明:镉污染后2种泥鳅肝、脑、肾细胞核Ag-NORs数目均下降。在镉处理后48 h或0.25 mg/L镉浓度下,肝细胞核Ag-NORs数目显著下降,而在镉处理后84 h或0.05 mg/L镉浓度下,肾细胞核Ag-NORs数目即显著下降。随着时间延长,浓度增大,Ag-NORs数目越少,且下降幅度越大;脑组织镉污染对脑组织Ag-NORs数目下降影响不显著。[结论]该研究为探讨镉中毒的作用机理提供了试验依据。     

高效氯氰菊酯对草鱼鳃和脾脏溶菌酶活性的影响

研究了暴露在高效氯氰菊酯中的草鱼(Ctenopharyngodon idella)鳃和脾脏溶菌酶(LSZ)的活性变化。高效氯氰菊酯设5个剂量组,分别为0μg/L、0.5μg/L、1.0μg/L、3.0μg/L和5.0μg/L组,每组分别于1d、5d和12d取样,测定鳃和脾脏LSZ活性。结果显示,在暴露1d、5d时,鳃LSZ活性表现为:0.5μg/L组(82.701、117.334U/g)和1.0μg/L组(103.703、128.167U/g)组显著或极显著上升(P<0.05,P<0.01),3.0μg/L组(40.045、31.357U/g)和5.0μg/L组(23.421、15.433U/g)显著或极显著下降(P<0.05,P<0.01);暴露12d时,鳃LSZ活性表现为:0.5μg/L组(38.489U/g)、1.0μg/L组(30.247U/g)、3.0μg/L组(20.694U/g)和5.0μg/L组(9.668U/g)酶活均极显著下降(P<0.01)。暴露1d时,脾脏LSZ活性表现为:0.5μg/L(68.232U/g)、1.0μg/L(90.884U/g)、3.0μg/L(116.219U/g)和5.0μg/L(60.636U/g)组均极显著上升(P<0.01);暴露5d,脾脏LSZ活性表现为:0.5μg/L(86.718U/g)、1.0μg/L(108.394U/g)和3.0μg/L(98.194U/g)组极显著上升(P<0.01),5.0μg/L(21.395U/g)组极显著下降(P<0.01);暴露12d,0.5μg/L(100.422U/g)、1.0μg/L(80.605U/g)组极显著上升(P<0.01),3.0μg/L(30.853U/g)和5.0μg/L(12.046U/g)显著或极显著下降(P<0.05,P<0.01)。表明高效氯氰菊酯对草鱼鳃和脾脏具有明显的毒害作用。     

镉、铜胁迫下拟南芥基因组DNA甲基化的MSAP分析

[目的]研究不同浓度Cd、Cu胁迫下拟南芥幼苗基因组DNA的甲基化水平和状态变化。[方法]以0、0.5和5.0 mg/L Cd2+、0.5和5.0 mg/L Cu2+处理21 d的拟南芥为材料,提取基因组DNA,进行甲基化敏感扩增多态性(methylation sensitive amplification polymor-phism,MSAP)分析。[结果]0、0.5 mg/L Cd2+、5.0 mg/L Cd2+、0.5 mg/L Cu2+和5.0 mg/L Cu2+处理组DNA的MSAP比率分别为30.2%、34.7%、41.0%、33.9%、39.2%。0.5 mg/L Cd2+、5.0 mg/L Cd2+、0.5 mg/L Cu2+、5.0 mg/L Cu2+处理组的DNA甲基化多态性比例分别为2.6%、13.2%、2.4%、11.2%。[结论]Cd、Cu胁迫下拟南芥基因组DNA甲基化水平的增加及DNA甲基化多态性的提高与Cd、Cu处理浓度呈显著正相关,且Cd对DNA甲基化水平和多态性改变的作用大于Cu。     

金鱼藻抗氧化系统对镉胁迫的响应

[目的]研究镉对金鱼藻生长的影响和金鱼藻抗氧化酶对胁迫伤害的响应。[方法]用不同浓度的氯化镉溶液(纯镉离子浓度分别为0、0.2、1.0、2.0 mg/L)处理金鱼藻,并分别于处理后1、2、4、8 d测定处理后植株叶绿素和可溶性蛋白含量、镉的积累量、抗氧化酶活性以及氧化胁迫参数等指标。[结果]金鱼藻体内镉的积累量随胁迫浓度和时间的增加而增加,但积累速率随胁迫浓度和时间的增加而降低;抗氧化酶系统对镉胁迫具有应激反应,当镉浓度小于1.0 mg/L时,超氧物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性均先上升,4d后又下降,而当镉浓度大于2.0 mg/L时,上述酶活性下降,同时,H2O2含量、MDA含量上升。[结论]低浓度镉可以诱导抗氧化酶活性,抵御氧化胁迫,但随着隔浓度的增加,抗氧化酶活性降低,植物受到氧化胁迫伤害。     

德国鸢尾对Cd胁迫的生理生态响应及积累特性

通过盆栽研究了Cd胁迫下德国鸢尾的生长状况、生态效应、生理特性及吸收和富集Cd的能力.结果表明:德国鸢尾对小于5 mg/kg的Cd有较强的耐性,适用于城区土壤修复;Cd浓度大于5 mg/kg时抑制德国鸢尾生长,降低了其生态效应.随着Cd浓度的增大,德国鸢尾根系活力、叶绿素含量和含水量逐渐降低,游离脯氨酸和可溶性糖含量先升高后降低,细胞膜透性逐渐升高.Cd在德国鸢尾体内分布为根系＞地上部分,随着Cd浓度的增大,德国鸢尾根系和地上部分Cd积累浓度逐渐升高、富集系数和转运系数逐渐降低;Cd浓度为20 mg/kg时德国鸢尾对Cd的积累量最大,为2.122 mg/plant.