镉胁迫对水稻幼苗生长和根尖细胞分裂的影响

研究了镉(Cd)对水稻幼苗生长、根尖细胞有丝分裂及染色体畸变的影响。结果表明,随着Cd浓度增加和处理时间延长,水稻幼苗根的生长及根尖细胞有丝分裂指数明显降低。Cd使有丝分裂中期细胞所占比例相对增加,前期、后期、末期细胞相对减少。Cd能诱导染色体产生多种类型的畸变,染色体畸变率随着Cd处理浓度的增加和处理时间的延长而升高,呈现明显的剂量-效应和时间-效应关系。1～10μmol L-1Cd胁迫24 h后,水稻根尖畸变主要有C-有丝分裂、染色体桥,占总畸变率的32.64%～78.29%;25～200μmol L-1Cd胁迫24～72 h后,水稻根尖细胞中染色体粘连、断片和微核占较大比例,占总畸变率的76.44%～93.96%。研究表明,Cd对水稻根尖分生细胞有丝分裂具有阻滞作用,并诱发染色体畸变率的显著升高。     

稀土镧对镉胁迫小麦遗传学防护效应的研究

以有丝分裂指数和染色体畸变率为指标,应用水培法研究了重金属Cd对小麦幼苗的毒害及稀土La的防护效应。结果表明:Cd胁迫降低根尖细胞有丝分裂指数,增加染色体畸形率,且毒害效应与剂量和处理时间正相关。Cd胁迫下小麦根外观上呈现大量褐色斑块并伴有不同程度的扭曲,生长延缓或停滞;细胞分裂过程中表现为高频率出现的微核及染色体滞留。La对小麦幼苗Cd污染具有防护效应,可使小麦细胞有丝分裂指数升高、染色体畸变率下降,且对微核的防护效应尤其显著。     

外源钙对镉胁迫下芥菜型油菜幼苗生长和生理特性的影响

通过水培试验研究5、10mmol·L^-1Ca^2＋对不同水平镉处理下的油菜幼苗生物量、根长、丙二醛（MDA）和H2O2含量以及抗氧化酶活性的影响,利用HPLC分析外源钙对油菜幼苗镉胁迫下还原型谷胱甘肽（GSH）含量的变化情况。结果表明,镉处理浓度为150、300、450μmol·L-^1时,5和10mmol·L-1Ca^2＋均能有效增加植株的生物量和根长,5mmol·L^-1Ca^2＋能显著减少油菜幼苗中MDA和过氧化氢（H2O2）含量,增强超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽还原酶（GR）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）和谷胱甘肽转移酶（GST）的活性及GSH的含量。镉胁迫浓度为600μmol·L-1时,施钙后油菜幼苗出现生物量低、MDA含量高、抗氧化酶活性和GSH含量均下降,与CK相比差异不显著（P〉0.05）。镉处理浓度≤450μmol·L-1时,5mmol·L^-1Ca^2＋能明显缓解芥菜型油菜生长和生理所受胁迫,外源钙可作为减轻镉胁迫对油菜毒害的保护剂。     

60Co γ射线辐照毛竹种子的细胞学诱变效应

利用6种不同剂量的60Co γ射线辐照毛竹种子,研究γ射线辐照对毛竹种子根尖细胞有丝分裂、染色体畸变及核畸变的影响.结果表明,在一定范围内,剂量低于60Gy的辐照对毛竹根尖细胞有丝分裂有促进和刺激效应;高于90Gy对毛竹根尖细胞有丝分裂有一定的抑制作用.同时,辐照还能诱发染色体畸变和核畸变,出现染色体桥、落后染色体(团)、游离染色体(团)、染色体断片、染色体粘连、微核、小核、双核、核出芽、核耳和核裂等类型.染色体畸变率、核畸变率与剂量间存在显著的正相关,相关系数分别为0.8875、0.9982,线性方程式分别为Y=0.0392X-0.4313,Y=0.0530X-0.0783;染色体畸变率与微核率间也存在着较好的相关性,线性表达式为Y=0.8836X-0.4525,相关系数为0.8345.F=25.22>F0.01.     

~(60)Coγ射线辐照毛竹种子的细胞学诱变效应

利用6种不同剂量的60Coγ射线辐照毛竹种子,研究γ射线辐照对毛竹种子根尖细胞有丝分裂、染色体畸变及核畸变的影响。结果表明,在一定范围内,剂量低于60Gy的辐照对毛竹根尖细胞有丝分裂有促进和刺激效应;高于90Gy对毛竹根尖细胞有丝分裂有一定的抑制作用。同时,辐照还能诱发染色体畸变和核畸变,出现染色体桥、落后染色体(团)、游离染色体(团)、染色体断片、染色体粘连、微核、小核、双核、核出芽、核耳和核裂等类型。染色体畸变率、核畸变率与剂量间存在显著的正相关,相关系数分别为0.8875、0.9982,线性方程式分别为Y=0.0392X-0.4313,Y=0.0530X-0.0783;染色体畸变率与微核率间也存在着较好的相关性,线性表达式为Y=0.8836X-0.4525,相关系数为0.8345,F=25.22>F0.01。     

SO2诱导拟南芥气孔保卫细胞致死效应研究

以拟南芥叶片下表皮为材料,研究了SO2体内衍生物——亚硫酸钠和亚硫酸氢钠混合液（3：1,mmol·L^-1／mmol·L^-1）对气孔保卫细胞的致死作用。结果表明,浓度0．5～4．5mmol·L^-1的SO2衍生物处理表皮3h可引起保卫细胞死亡,细胞死亡率呈浓度依赖性增高。抗坏血酸（AsA）或过氧化氢酶（CAT）与SO2衍生物共同作用时,保卫细胞死亡率显著降低。Ca^2＋合剂乙二醇双四乙酸（EGTA）或Ca^2＋通道抑制剂LaCl3与SO2衍生物共同作用时,保卫细胞死亡率亦显著降低。研究发现,一定浓度的SO2可诱导拟南芥保卫细胞死亡,胁迫可能通过诱导活性氧、激活质膜钙通道,造成胞外Ca^2＋内流,引发细胞死亡。     

西北地区金属尾矿地根瘤菌的重金属抗性及其系统发育研究

对分离自陕西、甘肃金属尾矿废弃地寄主为刺槐、鸡眼草、草木樨等23种豆科植物的188株根瘤菌进行了7种重金属的抗性分析、最大抗性水平（MRL）的确定和抗性菌株的系统发育研究。结果表明,菌株之间对重金属的耐受性存在较大差异,大部分菌株表现出对Hg^2＋、Cd^2＋、Cr^6＋（〈0.5 mmol·L^-1）敏感,而对Pb^2＋（〈2.5 mmol·L^-1）不敏感。在液体培养基中,CCNWSX0403和CCNWSX0360可耐受4.0 mmol·L^-1 Zn^2＋,分别可耐受2.4 mmol·L^-1 和2.8 mmol·L^-1 Cu^2＋,CCNWGS0139可耐受0.4 mmol·L^-1 Hg^2＋,CCNWSX0003可耐受2.4 mmol·L^-1 Ni^2＋,CCNWGS0284和CCNWGS0142可耐受4.8 mmol·L^-1 Pb^2＋。9株抗性菌株的16S rDNA全序列分析表明：CCNWGS0122和CCNWSX0003分别属于中慢生根瘤菌属（Mesorhizobium）和中华根瘤菌属（Sinorhizobium）;4株对Pb^2＋、Hg^2＋耐受性较强的菌株CCNWSX0386、CCNWGS0139、CCNWGS0284和CCNWGS0142均属于土壤杆菌属（Agrobacterium）;而属于慢生根瘤菌属（Bradyrhizobium）的3株菌CCNWGS0309、CCNWSX0403和CCNWSX0360对Cu^2＋、Zn^2＋耐受性较好。总体上Agrobacterium对Hg^2＋和Pb^2＋的耐受性较好,Bradyrhizobium比Rhizobium、Sinorhizobium、Mesorhizo     

~(12)C~(6+)重离子辐照大葱的细胞学和RAPD分析

用309、0和180Gy12C6+重离子辐照处理大葱干种子,研究其对大葱根尖的细胞学效应,并采用随机扩增多态性DNA(RAPD)技术初步分析了其变异类型。不同剂量12C6+的重离子照射能有效诱导大葱根尖细胞微核和染色体畸变。随着辐照剂量的增加,幼苗根尖细胞微核形成几率明显增大,微核率、多微核率和染色体总畸变率呈线性上升。但除去微核以外的染色体畸变率则呈U型变化。RAPD结果表明,大葱不同处理之间的DNA存在明显差异,所用35种引物中有28种出现了特异性条带,既有新增条带,又有缺失条带,还有迁移率的差异。30、90和180Gy剂量辐照引起的RAPD变异率分别为29.91%、41.05%和22.14%。结果发现高微核率和染色体变异过大会导致高致死效应,使得染色体总畸变率高的处理组在当代生长苗的DNA变异率变小。     

灌溉区工业放心水对大蒜根尖细胞的毒性研究

用流经灌溉区的张掖地区造纸厂，化肥厂两厂不同采集点的废水处理大蒜根尖24h后，根尖细胞有丝分裂指数下降，异常细胞数目明显增多，间期细胞主要表现为核突出物，微核，核解体等，分裂期细胞主要表现为C－有丝分裂，多极分裂，染色体桥，染色体断裂，滞后染色体，染色体粘连等畸变类型。     

~(60)Co γ射线辐照紫花苜蓿种子的细胞生物学效应

分别利用0、1000、1500和2000Gy60Coγ射线处理3个品种的紫花苜蓿种子,对同一剂量不同品种或同一品种不同剂量间辐照情况相比较,研究苜蓿根尖细胞的生物学效应。实验结果表明,γ射线辐照苜蓿种子可以抑制根尖细胞有丝分裂,并诱发根尖细胞产生单微核、双微核、多微核、小核、染色体断片、染色体粘连、单桥、双桥、多桥、游离染色体、落后染色体等多种畸变。同一辐照剂量下,龙牧803苜蓿对γ射线辐照敏感性最强。在0~2000Gy范围内,随剂量的增加各种畸变率不断提高,至2000Gy辐照剂量时,各种畸变率达到最高。     

铜胁迫对弯囊苔草（ Carex dispalata）生长和生理特性的影响

用水培方法研究了弯囊苔草在不同Cu^2＋浓度（1、5、25 mg·L^-1）胁迫下的生长特性和部分生理生化指标的变化。结果表明,不同Cu^2＋浓度胁迫下,弯囊苔草正常生长,但其生长特性表现出高浓度抑制的相关性, 高浓度下没有新生根。弯囊苔草叶片3种抗氧化酶活性都随胁迫时间的延长呈先上升再下降趋势。SOD在处理的第4 d达到峰值,且活性一直显著高于对照（P＜0.05）,3种Cu^2＋浓度处理下的峰值大小顺序为5 mg·L^-1＞25 mg·L^-1＞1 mg·L^-1。POD和CAT活性在处理第7 d达到峰值,POD活性峰值大小顺序为5 mg·L^-1＞1 mg·L^-1＞25 mg·L^-1;CAT活性峰值大小顺序为25 mg·L^-1＞5 mg·L^-1＞1 mg·L^-1。丙二醛（MDA）和可溶性糖含量都是随着胁迫时间的延长而上升,处理结束时的丙二醛（MDA）（r=0.988 0）和可溶性糖含量（r=0.951 2）与Cu^2＋浓度表现出正相关性。脯氨酸（Pro）含量随胁迫时间的延长也呈先上升后下降趋势,1 mg· L^-1和5 mg·L^-1 Cu^2＋浓度处理下脯氨酸（Pro）含量在处理第4 d达到最大值,25 mg·L^-1高浓度处理下脯氨酸（Pro）含量在处理第7 d达到最大值。叶绿素在5、25 mg·L^-1 Cu^2＋浓度处理下随胁迫时间的延长呈先上升后下降的趋势,1mg·L^-1Cu^2＋处理下的叶绿素含量不断上升,实验结束时各处理下叶片的叶绿素含量与处理浓度呈负相关。结果表明弯囊苔草能通过调节体内抗氧化酶活性来增强其抗氧化胁迫能力,这为其作为铜污染水体的修复植物提供了可能。     

~(60)Coγ射线与GA_3复合处理对番木瓜的遗传诱变效应研究

研究了60 Coγ射线与GA3 复合处理对番木瓜的遗传诱变效应 ,结果表明 ,经 1 0～ 40Gyγ射线处理 ,幼苗根尖细胞的微核细胞率、染色体畸变率、叶片畸变频率随剂量增大而增大 ,花粉育性下降 ,结果推迟 ;用 1 0～ 5 0mg L的GA3 处理可有效减轻辐射损伤 ,低辐射剂量时以低浓度的GA3 处理效果明显 ,而高辐射剂量时以高浓度的GA3 处理效果明显     

高能混合粒子场诱变小麦的细胞学效应研究

利用北京正负电子对撞机直线加速器E2束流打靶产生高能混合粒子场,以0、109、145、1952、84和560Gy的剂量处理两个冬小麦品种ZY9和ZH7,并与相同剂量的60Coγ射线相比较,研究其细胞学效应。试验结果表明,混合粒子场辐照小麦种子可抑制根尖细胞有丝分裂,诱发染色体出现单微核、双微核、多微核、环状染色体、落后染色体、游离染色体、染色体断片等多种畸变类型。混合粒子场与γ射线诱发的微核畸变率和染色体畸变率均存在明显的剂量效应,但混合粒子场的损伤效应明显高于γ射线。混合粒子场可诱发高频率的环状染色体和染色体断片,显示出混合粒子场处理小麦具有比γ射线处理更高的相对生物学效应。     

铜胁迫对苜蓿中华根瘤菌抗氧化酶系的影响

探讨铜胁迫对苜蓿中华根瘤菌抗氧化酶系的影响,揭示苜蓿中华根瘤菌对铜的生理抗性机制。以铜抗性菌株Sinorhizobium meliloti CCNWSX0020和铜敏感性S.meliloti CCNWSX0018为材料,测定其对铜的最小抑制浓度（MIC）和最大耐受浓度（MTC）及不同铜浓度对其抗氧化保护酶活性的变化。结果表明：（1）在YMA固体培养基上,S.meliloti CCNWSX0020和S.melilotiCCNWSX0018的MIC分别为0.5mmol·L^-1和0.2mmol·L^-1Cu^2＋,MTC分别为1.8mmol·L^-1和0.8mmol·L^-1Cu^2＋。（2）Cu^2＋浓度≤0.4mmol·L^-1时,S.meliloti CCNWSX0020菌体内的SOD、CAT和GPX活性变化不显著;S.meliloti CCNWSX0018菌体内的SOD、CAT和GPX活性显著升高;Cu^2＋浓度为0.6mmol·L^-1和0.8mmol·L^-1时,前者SOD、CAT和GPX活性显著升高,后者保护酶活性开始降低。随着Cu^2＋浓度升高,S.meliloti CCNWSX0020的GR活性增强,与对照相比,Cu^2＋浓度为0.8mmol·L^-1时GR活性提高了110.51%;而S.meliloti CCNWSX0018的GR活性则反之。（3）在Cu^2＋浓度≤0.8mmol·L^-1胁迫下,抗性菌株S.meliloti CCNWSX0020可通过提高SOD、CAT、GPX、GR的活性以降低Cu^2＋的毒害效应,为丰富根瘤菌抗铜机制提供了理论基础。     

重离子辐照小麦种子产生的自由基对染色体畸变的影响

用ＥＳＲ波谱术，分别研究了室温下中能氮离子束注入和贯穿小麦种子产生的自由基对小麦种子微核率和染色体（总）畸变率的影响。结果表明，小麦种子微核率和染色体总畸变率均与自由基的浓度有关，而且随辐照方式即注入和贯穿而发生变化。自由基浓度较小时，注入产生的微核率和染色体畸变率均比贯穿高；自由基浓度较大时，贯穿产生的微核率和染色体畸变率均比注入高。对于微核率和染色体总畸变率的极大值，注入和贯穿所对应的自由基浓     

高氯酸盐与铬复合污染对水稻幼苗生长的影响

通过营养液沙培盆栽试验,研究了水稻幼苗的根长、株高和鲜重对高氯酸盐（ClO4^-）、六价铬（Cr^6＋）及其复合污染（ClO4^-＋Cr^6＋）胁迫的响应。结果表明,随着污染物处理浓度的提高,ClO4^-、Cr^6＋和ClO4^-＋Cr^6＋对水稻幼苗主要生长指标根长、株高和鲜重的抑制作用越明显,呈现出明显的浓度-效应关系;在同一浓度下,ClO4^-、Cr^6＋和ClO4^-＋Cr^6＋对水稻幼苗根长、株高和鲜重的抑制率呈明显的时间-效应关系,处理时间越长,抑制率越高;复合污染对水稻生长的抑制效应大于其中任一污染物在同浓度条件下的单一污染的影响,且随着浓度和时间的增加,抑制作用也越明显;复合污染对水稻幼苗生长的交互作用类型因处理时间和浓度组合的不同而更趋复杂。     

棉秆腐解液对棉花种子萌发及幼苗生长的影响

针对新疆棉区长期连作与棉花秸秆还田的普遍现象,采用生物测定的方法,研究了棉秆腐解液对棉花自身的化感作用。结果表明,棉秆腐解液对棉花种子萌发及幼苗生长的影响表现出“低促高抑”,抑制作用随腐解液浓度增大而增强。2.5、5 g·L^-1的腐解液能提高棉花种子萌发率,促进胚根生长,而10、20、30 g·L^-1的浓度则产生抑制作用。5 g·L^-1处理棉花幼苗的根长、株高等指标显著高于对照。过高的腐解液浓度（〉10 g·L^-1）使棉苗根系活力减弱,抑制棉花幼苗根的生长发育,使植株叶片叶绿素含量降低,从而导致根重、根长、株高等下降,20、30 g·L^-1两处理根鲜重与根长均显著低于对照。在5、10 g·L^-1的浓度范围内,棉花幼苗体内SOD、POD活性分别增高,超过以上浓度则酶活性开始下降,20 g·L^-1以上浓度使MDA含量急剧增高。     

纳米氧化铜对白菜种子发芽的毒害作用研究

纳米材料的生态毒性问题越来越受到人们的广泛关注。本文探讨了纳米氧化铜（22～75nm,平均43nm）对白菜种子发芽的影响,并以微米氧化铜和铜离子（Cu^2＋）进行对比分析。结果表明,各浓度处理（0．2、0．5、1、2．4、8mg·L^-2）纳米氧化铜对白菜种子发芽率与对照相比均无显著差异（P〉0．05）,但在较低浓度下（0．4mg·L^-1）对根伸长和芽伸长即表现出抑制作用。随着纳米氧化铜浓度增加,对根伸长抑制率显著提高,对芽伸长抑制率则缓慢提高,其半抑制浓度（IC50）分别为11．4mg·L^-1和1309．4mg·L^-1.100mg·L^-1时,微米氧化铜对白菜根、芽伸长的抑制率都小于20％,其毒性小于纳米氧化铜;但纳米氧化铜的毒性并非其溶解出的铜离子所致。     

多溴联苯醚对鲫鱼组织DNA损伤及p53蛋白表达的影响

以鲫鱼（Carassius auratus）为试验材料,研究了经不同浓度的2,2’,4,4’-四溴联苯醚（PBDE-47）和十溴联苯醚（PBDE-209）暴露后,鲫鱼体内DNA损伤产物8-羟基脱氧鸟苷（8-OHdG）的含量及p53蛋白的水平。结果表明,采用浓度为0．10～5．00mg·L^-1的PBDE-47和10．0—50．0mg·L^-1的PBDE-209处理鲫鱼20d,除了0．10mg·L^-1PBDE-47和10．0mg·L^-1PBDE-209浓度组的8-OHdG和p53蛋白含量与对照组相比无显著差异（P〉0．05）,其余各浓度组的8-OHdG和p53蛋白含量均随PBDE-47和PBDE-209浓度增加而逐渐上升,呈显著的相关关系（P〈0．01）,且8-OHdG和p53蛋白之间也呈显著的正相关。说明PBDE-47和PBDE-209对鲫鱼组织的DNA产生了损伤,具有遗传毒性影响。     

EMS处理小麦幼穗的细胞学效应及其对花药培养的影响

本实验采用注射法,以不同浓度的甲基磺酸乙酯(EMS)处理春小麦活体植株的幼穗,染色体畸变率和微核率明显提高,而且两者的变化有平行性,再次证明在植物上用微核技术代替染色体畸变分析检测诱变损伤是可行的。本实验还通过花药培养,探讨了这种诱变处理对花粉愈伤组织诱导和幼苗分化的影响,观察到EMS在0.1—0.2％浓度下,染色体畸变率高,而出愈率低,高浓度EMS处理降低了愈伤组织的幼苗分化率,并使白苗数增多。经分析,不同春小麦品种对EMS的反应基本一致,说明EMS的作用有一定的专一性。