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。     

黔产艾纳香对镉胁迫的生理响应及其体内镉分布特征

为探明黔产艾纳香对镉(Cd)胁迫的生理响应及其体内Cd分布特征,采用沙培试验研究不同浓度Cd(0、10、30、60、120 mg/L)处理下艾纳香生理生化指标的变化规律及Cd在其体内器官和亚细胞分布特征。结果表明:随着Cd胁迫浓度的增加,叶绿素含量整体上逐渐降低,丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白含量均有不同程度的升高,超氧化物歧化酶(SOD)活性呈先升高后降低的变化;艾纳香各器官Cd含量随处理浓度的增加而增加,并表现为根茎叶;根、茎和叶细胞中Cd主要分布在可溶组分、细胞壁中,根、茎、叶可溶组分中Cd的分配比例分别为51.9%~69.7%、45.4%~69.7%、52.5%~57.9%,根、茎、叶细胞壁中Cd的分配比例分别为26.0%~37.8%、24.4%~45.6%、36.8%~41.4%;随着Cd处理浓度的增加,细胞壁中Cd含量所占比例呈上升趋势,而可溶组分所占比例呈下降趋势。总的看出,黔产艾纳香对Cd胁迫具有一定的生理适应性,细胞壁对Cd的滞留和可溶组分对Cd的区室化可能是其主要的解毒机制。     

不同Cd水平对小白菜生长及其营养元素含量的影响

采用温室内液体培养方法,研究了不同Cd水平对2种小白菜(BrassicachinensisL.)沪青1号、杭州油冬儿的生长及营养元素含量影响。结果表明,培养液中添加Cd抑制了2种小白菜生长及叶绿素含量;2种小白菜地上部及根中的Cd含量随营养液中Cd浓度的增加而极显著增加,且植株从培养液中吸收的Cd大部分积累在根中。Cd影响小白菜对营养元素吸收和转运,但这种影响随着元素、植株部位的不同及Cd离子在介质中浓度的不同而不同,不同品种间也存在一定的差异。     

NaHCO_3及培养时间对球等鞭金藻(Isochrysis galbana)生长、蛋白质和脂肪酸组成的影响

本文研究了培养液中添加0、0.5、1.0、1.5和2.0 mg/m L NaHCO_3对球等鞭金藻(Isochrysis galbana)生长、细胞蛋白质含量及脂肪酸组成的影响,并进一步探讨了添加适宜NaHCO_3后不同培养阶段对细胞营养组成的影响。结果表明:NaHCO_3对球等鞭金藻的生长和细胞营养价值有显著影响。批次培养模式下培养液中添加1.5 mg/m L NaHCO_3可以获得最大细胞密度和比生长率。球等边金藻细胞中蛋白质含量随培养液中NaHCO_3添加量的增大而显著减少;而细胞中得单不饱和脂肪酸(MUFA)显著增加,多不饱和脂肪酸(PUFA)显著降低。在添加1.5 mg/m L NaHCO_3的培养条件下,不同培养阶段的藻细胞蛋白和脂肪酸组成也有显著变化,随着培养时间的延长,SFA和MUFA含量逐渐增加,PUFA含量则显著减少。培养液中添加NaHCO_3有助于提升球等鞭金藻作为生物柴油原料的品质。     

施锌对冬小麦亚细胞镉分布和镉化学形态的影响

为深入了解施锌(Zn)对冬小麦镉(Cd)吸收的影响,本研究选冬小麦品种矮抗58,试验共设置了2个Cd水平(0、5μmol·L~(-1))和4个Zn水平(0、2、8和15μmol·L~(-1)),通过营养液试验,研究了施Zn对Cd胁迫下冬小麦Cd吸收、亚细胞分布和化学形态的影响。结果表明,冬小麦的生物量随Cd浓度的增加而降低,而Zn能够减轻Cd对冬小麦生物量的毒害作用。同时,根和地上部Cd含量随Zn浓度提高而降低。另外,施Zn显著降低了冬小麦幼苗各个亚细胞组分的Cd含量,增加了冬小麦根中1 mol·L~(-1)NaCl提取态和体积分数2%醋酸提取态Cd的含量。在Cd浓度为5μmol·L~(-1),Zn浓度为2和8μmol·L~(-1)时,冬小麦地上部细胞壁和可溶性部分Cd所占的比例增加;在Cd浓度为5μmol·L~(-1),Zn浓度为8和15μmol·L~(-1)时,冬小麦根部细胞壁和可溶性部分Cd所占的比例增加。冬小麦地上部去离子水提取态Cd所占比例随Zn浓度增加而降低,体积分数2%醋酸提取态Cd所占比例随Zn浓度增加而增加。因此,施Zn通过调节冬小麦亚细胞Cd分布和Cd的化学形态,促进了冬小麦体内活性Cd向惰性Cd的转化,减轻了Cd对冬小麦的毒害效应,降低了冬小麦根部Cd的迁移能力。     

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。     

铜在狐尾藻中的积累及亚细胞分布和化学形态

为探索狐尾藻对重金属铜的积累和耐性机制,本研究通过水培试验,研究不同浓度铜处理（0、20、50 mg·L^-1）对狐尾藻（Myriophyllum spicatum L.）生长生理特性以及叶片表皮细胞形态的影响,分析各器官中铜吸收转运及铜在各组织器官亚细胞中的分布和化学形态。结果表明：各浓度铜处理下狐尾藻均能存活,但铜浓度高于50 mg·L^-1时,狐尾藻根、茎、叶生物量相比对照（铜 0 mg·L^-1）处理降低53.48%、36.99%和32.22%。铜处理后,狐尾藻根、茎和叶铜含量分别为11.81~186.34、1.32~7.89、2.11~11.99 mg·kg^-1,根系中铜含量均高于叶片和茎部。铜在狐尾藻中的亚细胞分布主要位于根、茎、叶的细胞壁部分（36.49%~49.61%、45.44%~49.92%、41.45%~55.92%）,其次是可溶性组分（21.65%~25.99%、23.03%~27.65%、18.01%~34.63%）。狐尾藻中铜的赋存化学形态以盐酸提取态、醋酸提取态和乙醇提取态为主,所占比例为76.34%~86.67%,均是活性较低的形态。因此,狐尾藻是铜富集较好的植物,其根部的耐性大于茎、叶。铜以吸附态或蛋白质、果胶酸盐等低活性形态赋存于细胞壁或可溶性组分（液泡）中是狐尾藻积累和耐受铜的重要机制。     

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。     

水稻土镉污染与水稻镉含量相关性研究

采用盆栽试验的方法,考察了水稻土中重金属镉(Cd)的浓度对水稻生长及Cd富集的影响以及Cd在水稻植株的分布情况,并进一步研究了糙米(可食部位)对Cd的富集量与土壤中Cd总量的关系.结果表明,在各个浓度Cd胁迫下,根、茎叶、稻壳、糙米相比,2个品种水稻都是根累积的Cd含量要高于茎叶和稻壳、糙米,即根>茎叶>稻壳>糙米;在水稻的茎叶细胞中,Cd主要分布在细胞壁,细胞可溶性成分,细胞器Cd的分布量较少,即细胞壁>可溶性部分>细胞器及膜部分;随Cd浓度增加,茎叶中的Cd积累量极显著增加,各细胞组分中的Cd含量均显著增加;根据国标GB 2762-2005对大米中Cd的限最标准(≤0.2 mg·kg~(-1)),水稻土土壤总Cd临界值分别为2.0mg·kg~(-1)(博优225)、3.1 mg·kg~(-1)(矮糯).因此,在污染土壤上宜选种食用部位重金属积累低的水稻品种,以减少人类吸收重金属的风险.     

氮含量对等鞭金藻生长及生化组分的影响

[目的]为了确定利于等鞭金藻生长及不同生化组分积累的优化氮含量.[方法]采用流加培养方式和单因素考察,研究5种硝酸钠浓度时等鞭金藻生物量及细胞内生化组分含量随培养时间的变化趋势.[结果]在在流加培养方式下,适合等鞭金藻生长和细胞内蛋白质积累的硝酸钠含量为150 mg/L培养液;在含37.5 mg/L硝酸钠的培养液中,等鞭金藻细胞内的总脂含量在培养中期达到最高值;而在含75 mg/L硝酸钠的培养液中可溶性总糖和淀粉含量分别在培养的中后期和后期达到最大值.[结论]培养液中的氮含量对等鞭金藻细胞生长及细胞内生化组分的含量有重要影响.这可能由不同氮浓度下等鞭金藻的代谢途径发生变化所致.从等鞭金藻作为生物能源资源的角度考虑并兼顾生物量,应选择含75 mg/L硝酸钠的培养液培养等鞭金藻.     

Cd（Ⅱ）胁迫对盐藻生长、抗氧化系统及线粒体膜电位的影响

研究了不同浓度的Cd（Ⅱ）（0、0.01、0.10、1.00 mmol/L）对盐藻Dunaliella salina生长、抗氧化系统及线粒体膜电位的影响。结果表明：在0.01 mmol/L和0.10 mmol/L的Cd（Ⅱ）胁迫下,盐藻的生长几乎不受影响,而1.00 mmol/L的Cd（Ⅱ）对盐藻生长有显著的抑制作用（P〈0.05）;盐藻中丙二醛（MDA）的含量随着Cd（Ⅱ）处理浓度的变化先升高后降低;在1.00 mmol/L的Cd（Ⅱ）胁迫和诱导下,盐藻超氧化物歧化酶（SOD）的活性最大;总抗氧化力（T-AOC）仅在0.10 mmol/L的Cd（Ⅱ）胁迫下明显升高;各试验组盐藻线粒体膜电位受Cd（Ⅱ）胁迫的影响不明显。     

硅对镉胁迫下水稻幼苗培养液指标及其生物量的影响

通过溶液培养,研究不同浓度Si(0、30、80、130、180 mg·L-1SiO2)在4.0 mg·L-1Cd2 浓度胁迫下对水稻幼苗培养液中的Si、Cd含量、pH值及其下降值、根系细胞K 外流量和根、茎叶干重的影响.结果表明,大量的Si可通过在水稻体外(培养液中)与Cd相结合,形成了Si-Cd络合物,从而束缚了Cd的活性,使培养液中有效Cd含量明显下降.降低了Cd对水稻幼苗的毒性.最终抑制水稻对培养液中镉的吸收.此外,随着培养液中SiO2浓度的加入,根系细胞K 外流量极显著(P＜0.01)降低,培养液中的pH值下降,说明si可以减轻Cd对水稻根系细胞质膜的伤害,使细胞质膜透性下降,从而保护了水稻细胞膜不受Cd的破坏.进而增加了水稻幼苗根、茎、叶的生物量.     

Cd在续断菊(Sonchus asper L.Hill)中的亚细胞分布和化学形态研究

通过水培方式,采用差速离心技术和化学试剂逐步提取法研究了Cd在续断菊(Sonchus asperL.Hill)叶片和根中的亚细胞分布和化学形态。结果表明,续断菊体内大部分的Cd分布在细胞壁中,占40%,且随着Cd浓度的升高,细胞壁中的Cd含量增大,在20 mg/LCd处理下,无论是叶片还是根中,细胞壁中的Cd含量都达到47%,说明续断菊体内的Cd主要贮存在细胞壁中,减少了代谢活跃的细胞器以及膜系统上的Cd含量,从而使续断菊能够耐受高Cd胁迫。Cd处理水平的变化对续断菊Cd的化学形态也有明显的影响,续断菊叶片中的Cd以盐酸提取态和NaCl提取态为主,根系中NaCl提取态的Cd含量较高,说明续断菊中的Cd与果胶酸、蛋白质结合,从而也缓解了Cd的危害。     

不同碳源对球等鞭金藻生长和细胞组成的影响

本文研究了批次培养模式下培养基中分别添加0.018 mol/L不同碳源(Na HCO_3,C6H12O6,CH_3COONa和CH_3CH_2COONa)对球等鞭金藻(Isochrysis galbana)生长、色素含量、蛋白质含量和脂肪酸组成的影响。结果表明:在盐度26,温度25℃,光照3000 lux条件下,f/2培养液中添加不同碳源对球等鞭金藻的生长和细胞组成有显著影响。不同碳源对球等鞭金藻促生长效果依次为:葡萄糖碳酸氢钠空白对照丙酸钠乙酸钠。培养液中添加各种碳源均不同程度上降低了球等鞭金藻细胞蛋白质含量。添加碳酸氢钠、乙酸钠和丙酸钠组藻叶绿素a和类胡萝卜素含量均显著降低,而添加葡萄糖组藻细胞中两种色素含量显著增加。添加碳源改变了球等鞭金藻细胞脂肪酸组成,单不饱和脂肪酸(MUFA)含量均显著增加,而多不饱和脂肪酸(PUFA)均显著降低。上述研究表明葡萄糖是促进球等鞭金藻生长的高效碳源,培养液中添加葡萄糖是球等鞭金藻高密度培养的有效策略。     

Cd2+对中肋骨条藻的毒性效应

研究了重金属Cd2+对中肋骨条藻(Skeletonema costatum)的生长以及藻细胞超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,以及谷胱甘肽(GSH)、类胡萝卜素(Car)及丙二醛(MDA)含量的影响.结果表明,Cd2+对中肋骨条藻生长的72 h半效应浓度(EC50)为378 μg/L.藻细胞GSH含量随Cd2+浓度的升高而迅速升高,峰值出现在800μg/L,当Cd2+浓度大于800 μg/L时GSH含量略呈下降趋势,但其含量仍高于对照;Car含量则随Cd2+浓度的升高持续下降.Cd2+浓度为100 μg/L时SOD活性达峰值,较对照上升了26.8％(P＜0.05);APX活性则随Cd2+浓度升高的变化相对平缓;暴露时间试验中,触毒6h时SOD活性达峰值.在Cd2+胁迫下藻细胞膜脂被氧化自由基所氧化,产生大量的MDA.结果显示,中肋骨条藻细胞的SOD、APX活性和MDA含量与水体中的Cd2+浓度具明显的相关性.     

磷镉交互作用对白骨壤幼苗体内镉的亚细胞分布和生理特性的影响

为研究镉(Cd)和磷(P)交互作用对白骨壤幼苗体内Cd亚细胞分布和生理特性的影响,以一年生白骨壤幼苗为试验材料,采用差速离心法提取不同亚细胞组分,氮蓝四唑法、愈创木酚法、分光光度法和考马斯亮蓝G-250法分别测定超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性和叶绿素、蛋白质含量。结果表明:随着Cd浓度的增加,白骨壤幼苗体内各亚细胞组分的Cd含量逐渐增加,其中细胞壁和可溶性组分中Cd含量增加较多,就分布而言,大部分的Cd(占整个植株的65.23%~96.92%)分布于白骨壤幼苗的根部。Cd集中分布于根中,表明细胞壁的固定及液泡区室化是白骨壤幼苗对Cd的解毒机制之一。研究也发现:外源P能促使Cd向液泡转移,同时提升了植株的抗氧化能力,表现为白骨壤植株SOD、POD活性增加、叶绿素和蛋白质含量升高。外源P能够缓解Cd对红树植物白骨壤的影响,增强白骨壤对Cd的耐受能力。     

硫缓解龙葵镉毒害效应的研究

采用水培试验,研究了不同浓度镉和硫交互处理下,龙葵（Solanum nigrum L.）生物量、镉含量、各器官非蛋白巯基含量的变化,以及镉在龙葵各器官的亚细胞分布情况。结果表明：（1）适量的硫可以增加龙葵的生物量;（2）龙葵地上部镉含量随着镉处理浓度的提高而降低,地下部镉含量则相反。同一浓度镉处理下,龙葵地上、地下部的镉含量都随着硫处理浓度的提高而呈现一定的下降趋势;（3）不同处理条件下,植物体内非蛋白巯基含量无显著差异;（4）镉主要集中在细胞壁而不是细胞器中。故推测,硫是通过阻止龙葵对镉的吸收而不是促进无毒化合物（Cd—S4-complex）的形成来缓解龙葵的镉毒害症状。     

锌对长柔毛委陵菜体内镉的亚细胞分布和化学形态的影响

为了解Zn对长柔毛委陵菜耐受Cd的影响,通过营养液培养并采用差速离心技术和化学试剂逐步提取法研究了zn对长柔毛委陵菜（Potentilla griffithii var．velutina）体内Cd的亚细胞分布和化学形态的影响。结果表明,长柔毛委陵菜体内72％-95％的Cd分布在细胞壁和可溶组分中,这表明Cd主要分布在长柔毛委陵菜体内的细胞壁和可溶组分中,而在叶绿体、细胞核和线粒体中分布较少。同时,随Cd或Zn处理浓度的增加,细胞壁对Cd的固持作用增强。长柔毛委陵菜体内的Cd以不同化学形态存在：对照中73％～93％的Cd以水提取态和乙醇提取态存在,在其他处理中主要以氯化钠提取态、水提取态和乙醇提取态为主,三者占总量的86％～96％：其中在Zn／Cd复合处理中氯化钠提取态是含量最高的形态,所占比例为42％-78％;而醋酸提取态、盐酸提取态和残留态的含量在所有处理中分布都较低,只占总量的3％～14％。另外,随Cd或Zn处理浓度的增加,活性较强的水提取态和乙醇提取态的分配比例总和减少,而氯化钠提取态所占比例却增加,这表明Cd向活性较弱的化学形态转移。因此,细胞壁固持、可溶组分的液泡区隔化和向活性较弱的结合形态转移可能是长柔毛委陵菜耐Cd的主要机制。     

锌和镉胁迫下的桑树幼苗盆栽试验

在水培液中添加不同浓度梯度(0、2.5、5、10、25、50、100、150、200、250 mg/L) Zn2+、Cd2,模拟重金属胁迫桑树幼苗,研究不同培养时间、桑树幼苗不同部位吸收、积累和转运Zn2+、Cd2+的动态变化规律.结果表明:桑树幼苗体内锌、镉含量随着加入水培液中Zn2+、Cd2+浓度的增大而增大,但不呈线性关系.水培液中的Zn2+浓度在一定范围内(＜100 mg/L),培养桑苗8d,茎叶部分的锌含量总体上不断上升,桑苗根部的含锌量总体上随培养液中Zn2+浓度的增加而增加.当水培液中Cd2+浓度为200 mg/L时,桑树幼苗体内的镉含量最高;水培液中的Cd2+浓度＞50 mg/L 时,桑树幼苗生长受到明显的抑制.锌、镉在桑树幼苗体内的累积和分布情况是:根部＞茎叶.     

曼陀罗对镉的吸收及其亚细胞分布研究

为研究曼陀罗对重金属镉的耐性机制，以前期筛选的曼陀罗（Datura stramonium L.）为试验材料，通过水培方式探究镉（Cd）胁迫下曼陀罗对Cd的吸收累积特性及其在植株体内的亚细胞分布特征。结果表明：介质中Cd无论低浓度还是高浓度，曼陀罗各部位的Cd含量都表现为根 > 茎 > 叶，但迁移系数差异不显著。曼陀罗根系Cd²⁺流速在不同位置具有显著差异，其中分生区和伸长区的Cd²⁺流速显著大于根冠区和成熟区。当介质中Cd浓度由0.1 mg·L^-1增至2.5 mg·L^-1时，细胞壁和细胞液中Cd含量之和所占比例显著增大。研究表明，曼陀罗根系对Cd²⁺的吸收主要集中在分生区和伸长区，当介质中Cd浓度较低时，根系中细胞壁对Cd向上运输的限制及茎叶中细胞液对Cd的区室化起重要的作用；当Cd浓度较高时，根部细胞各组分中细胞液所占比重增加，Cd由根系向上迁移，此时茎叶中细胞壁对Cd的固定作用增强，其可能是曼陀罗耐受高Cd胁迫的机制之一。