镉对龙葵种子萌发及子叶抗氧化酶活性的影响

龙葵（Solanum nigrumL.）是Cd超累积植物,可用于植物冶金和Cd污染土壤的植物修复。超累积植物的生理基础研究有助于提高其对Cd的富集效率。龙葵种子在含有不同浓度CdCl（20、30、50、100、150、200μmol·L-1和300μmol·L-1）的琼脂培养基上萌发7d。结果表明,龙葵在200μmol·L-1和300μmol·L-1Cd时发芽率显著降低,而低浓度Cd（30～150μmol·L-1）胁迫下无显著差异;在Cd≥30μmol·L-1时,活力指数、发芽势均显著降低,幼苗的生长受到显著抑制。幼苗生长分析表明：在30～150μmol·L-1Cd处理下根长下降约17%～35%,显著低于200～300μmol·L-1Cd处理（下降79%～90%）;株高随Cd浓度的升高逐渐下降。子叶抗氧化酶活性分析表明：100～150μmol·L-1Cd胁迫下,CAT和APX活性显著上升;在Cd胁迫下,SOD活性降低但维持在较高的活性水平。表明龙葵幼苗能忍耐小于150μmol·L-1Cd,抗氧化酶活性在抵抗Cd毒害方面发挥重要作用。     

[C8mim]Br对蚯蚓抗氧化系统的亚慢性毒性效应

以OECD标准的基质染毒法测定了离子液体溴化1-辛基-3-甲基咪唑（[Csmim]Br）对蚯蚓（Eisenia foetida）的急性毒性效应和亚慢性毒性条件下蚯蚓体内CAT、SOD、GST的活性和GSH、MDA含量的变化,以期初步分析[Csmim]Br对蚯蚓抗氧化系统的作用及其毒性作用的可能机理。结果表明,[C8mim]Br对蚯蚓的7d—LD50和14d—LD50分别为206．8mg·kg-1和159．4mg·kg-1。亚慢性暴露42d后蚯蚓体内CAT的活性受到显著抑制;SOD的活性在低浓度（1～5mg·kg-1）受到抑制,高浓度（20～40mg·kg-1）被激活;在高浓度处理组（20—40mg·kg-1）GST的活性显著高于对照。10～40mg·k-1 浓度的[C8mim]Br处理组GSH的含量显著升高,各处理组MDA含量与对照相比没有差异。推测[C8mim]Br可能通过肠道吸收进入蚯蚓体内,并诱导了蚯蚓体内抗氧化系统的反馈效应。     

小麦幼苗根系抗氧化酶对镍胁迫的响应

为阐明Ni对小麦(Triticum aestivum L.)毒害的生理生化机理,研究了不同浓度Ni(0、50、100、200、400μmol·L-1)对小麦幼苗根系生长和活性氧代谢的影响。结果表明,50μmol·L-1Ni处理小麦幼苗6 d对根系生长和活性氧含量及抗氧化酶活性无显著影响。100~400μmol·L-1Ni处理时,随着Ni处理浓度增加,根系鲜重和长度逐渐降低,H2O2和MDA含量及O2-·产生速率则逐渐升高;超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽还原酶(GR)、谷胱甘肽转硫酶(GST)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)和葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)活性逐渐提高,抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性先上升后下降,100μmol·L-1Ni浓度时APX活性最大;过氧化物酶(POD)活性则无显著变化。采用聚丙烯酰胺凝胶电泳分析抗氧化酶同工酶谱发现,100μmol·L-1Ni处理诱导新的同工酶带APX-3和APX-4;对照组SOD出现了2条同工酶带,G6PDH出现4条同工酶带;100和400μmol·L-1Ni处理增强SOD和G6PDH同工酶带活性。由此可见,过量Ni处理抑制小麦根系生长、诱导活性氧水平升高而导致氧化胁迫,而SOD、APX、GST和GPX等抗氧化酶活性增加可能是根系为抵御氧化胁迫而产生的一种适应性响应。     

苯甲酸胁迫下间作对蚕豆自毒效应的缓解机制

苯甲酸是引起蚕豆连作障碍的主要自毒物质之一。本文采用水培试验,研究了不同浓度苯甲酸[C0(0 mg?L-1)、C1(50 mg?L-1)、C2(100 mg?L-1)和C3(200 mg?L-1)]处理对与小麦间作的蚕豆幼苗生长和枯萎病发生的影响,从生理抗性角度探讨小麦与蚕豆间作对缓解苯甲酸自毒效应的机制,为合理利用间作缓解连作障碍,实现农业可持续发展提供科学依据。结果表明:与C0处理相比,不同浓度苯甲酸处理均显著抑制了蚕豆幼苗的生长,并且随处理浓度升高,抑制效应增强;同时显著提高了蚕豆枯萎病发病率和病情指数;蚕豆根系和叶片的MDA含量显著提高,但抗氧化酶(POD和CAT)活性和病程相关蛋白(β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶)活性均随苯甲酸处理浓度升高而降低。表明不同浓度苯甲酸处理均显著抑制了蚕豆的生长,降低蚕豆的生理抗性而促进枯萎病发生。与单作蚕豆相比,蚕豆与小麦间作显著提高了苯甲酸胁迫下蚕豆的地上部干重(17.0%~47.1%),降低了发病率(11.1%~25.0%)和病情指数(20.0%~42.1%);蚕豆根系和叶片中POD活性分别提高12.9%~16.9%和9.3%~24.9%,CAT活性分别提高10.3%~54.0%和6.6%~20.5%,蚕豆根系的β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶活性分别提高4.7%~13.1%和6.7%~15.8%,MDA含量分别降低19.5%~25.4%和20.5%~29.9%。C2处理下间作提高抗氧化酶和病程相关蛋白活性的效果最好,抗病效果最佳。表明小麦与蚕豆间作通过提高蚕豆的生理抗性而减轻苯甲酸引起的枯萎病危害,促进蚕豆生长,是缓解苯甲酸自毒效应的有效措施。     

磺胺二甲基嘧啶与环丙沙星对小麦种子萌发和幼苗生长的影响

为研究抗生素胁迫对小麦种子萌发和幼苗生长发育的影响,选取磺胺二甲基嘧啶(Sulfadimidine, SM2)和环丙沙星(Ciprofloxacin, CIP)两种典型抗生素为研究对象,采用水培方法,通过测定不同浓度的两种抗生素对小麦种子芽和根的生长抑制率、幼苗生物量、根系形态和根系活力指标,分析比较了两种抗生素对小麦种子和幼苗的生态毒性差异。结果表明:0.1～2.0 mg·L~(-1)的SM2和0.1～1.0 mg·L~(-1)的CIP能够促进小麦种子根和芽的生长,当SM2浓度达到10.0 mg·L~(-1)、CIP浓度达到5.0 mg·L~(-1)时,两种抗生素开始对小麦种子根长产生抑制作用,并且随着浓度的增大抑制作用显著增强;两种抗生素对作物种子根长的抑制效应强于芽长;0.1 mg·L~(-1)的SM2促进小麦幼苗生长以及干物质积累,但随着SM2浓度增大,小麦幼苗生长受到抑制,根系生物量以及根系性状(总根长、平均直径)显著降低;CIP对小麦幼苗生长、干物质积累和根系性状均具有抑制作用,并且随着CIP浓度的增大抑制作用增强;SM2和CIP均抑制小麦根系活力,随着抗生素浓度的升高小麦根系氧化还原力降低,根系活力逐渐减弱。研究表明,SM2和CIP会在小麦根系不断积累,影响小麦正常生长,CIP对小麦幼苗生态毒性相对更强,0.1 mg·L~(-1)CIP即会抑制小麦幼苗生长。     

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。     

表油菜素内酯对汞胁迫下小麦幼苗抗氧化系统的影响

为探讨表油菜素内酯(EBR)对小麦幼苗汞胁迫的调控作用,采用营养液水培法,研究汞胁迫下叶面喷施24-表油菜素内酯对小麦幼苗生长、叶片MDA及H2O2含量、质膜透性、抗氧化酶活性、抗氧化物质含量的影响。结果表明,50 mg·L-1汞处理小麦幼苗后,小麦幼苗的株高和干重显著降低,叶片的MDA、H2O2含量和质膜透性增加,SOD、POD和CAT活性下降,As A、GSH含量降低。与单独汞胁迫相比,叶面喷施一定浓度EBR促进了小麦幼苗的生长,降低了小麦幼苗叶片的MDA和H2O2含量,减小了质膜透性,提高了SOD、POD和CAT活性,增加了抗氧化物质As A、GSH含量,提高了As A/DHA、GSH/GSSG的比值,以EBR浓度0.01 mg·L-1为宜。综上,外源EBR可缓解汞胁迫对小麦幼苗的伤害,其机制可能与EBR能提高抗氧化酶活性及抗氧化物质含量、降低MDA和H2O2含量有关。本研究结果为降低汞污染土壤对作物生长的毒害作用提供了依据。     

六价铬对玉米幼苗生长及抗氧化系统的影响

为系统研究六价铬[C（rVI）]对玉米幼苗生长及抗氧化系统的影响,采用水培方法,在培养液中加入不同浓度重铬酸钾（0、10-6、10-5、10-4mol.L-1）,胁迫不同时间（6、12、18d）后对幼苗进行各项指标检测。结果表明,低浓度铬（10-6mol.L-1）对幼苗生长有一定刺激作用,且对地上部分刺激作用更明显;对叶片抗氧化酶活性及抗坏血酸含量没有显著影响。中浓度铬（10-5mol.L-1）胁迫明显抑制根部生长（n=15,P〈0.01）,对地上部分干重积累无显著影响,使幼苗含水量有明显下降（n=15,P〈0.01）;MDA含量明显升高（n=5,P〈0.01）;18d后,SOD和ASA-POD活性分别升高50.9和125.0,POD活性下降72.3,抗坏血酸含量上升约2倍。高浓度铬（10-4mol.L-1）胁迫下幼苗生长几乎停止,含水量明显下降（n=15,P〈0.05）。铬在玉米幼苗中的积累明显影响其生长,造成植株含水量下降,冠根比增大,叶片抗氧化酶活性剧烈变化并受到严重的氧化胁迫。     

镉和苯并[a]芘胁迫对小麦幼苗生理指标的影响

采用水培方法研究了镉（Cd）和苯并[a1芘（BaP）污染对小麦幼苗生理指标的影响。营养液中镉和苯并[a]芘的浓度分别为10mg·L^-0和54mg·L^-0。结果表明：与对照组相比,各胁迫组小麦生物量下降,株高降低,复合胁迫组地上及地下干重分别下降13．1％和49．8％,株高增长最低;各组超氧化物歧化酶（SOD）活性呈现升高-降低-升高趋势,且低于对照,过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（cAT）活性先升高再降低,复合胁迫组POD活性最高,CAT活性最低。镉、苯并[a]芘及其复合胁迫下,小麦幼苗的生长受到了一定抑制,且以复合胁迫最为显著。镉、苯并[a]芘联合作用的结果表现为协同促进作用。     

烯效唑对谷子幼苗期生长和生理特性的影响探究

以谷子品种晋谷21号为试验材料,采用不同浓度的烯效唑浸种处理,研究其对谷子幼苗生长及生理特性的影响。结果表明,烯效唑浸种处理可显著降低谷子幼苗植株高度和MDA浓度,显著提高谷子幼苗叶片中SOD和POD活性,增加叶绿素含量。综合比较不同浓度烯效唑浸种处理后谷子幼苗生长及生理特性,以浓度20 mg·L-1烯效唑浸种处理的效果最佳。     

水杨酸对废电池胁迫下绿豆幼苗抗氧化酶活性及生理特性的影响

采用室内有培养土的纸杯培养方法,研究了不同浓度水杨酸（SA）处理对废电池胁迫下,绿豆幼苗抗氧化酶及生理特性的影响。结果表明,废电池胁迫下,超氧化物歧化酶（SOD）活性升高,过氧化物酶（POD）活性降低,光合色素、可溶性蛋白含量下降,脯氨酸和丙二醛（MDA）含量升高,电导率增大,膜稳定性降低,显示出一定的毒害效应;低浓度（≤100mg·L-1）的外源SA处理能够明显增强废电池胁迫下绿豆叶片SOD、POD活性,改善多项指标,但随着SA浓度升高,SOD和POD酶活性逐渐降低。说明低浓度SA能通过刺激抗氧化酶活性,减轻氧化胁迫,缓解废电池对绿豆幼苗的毒害作用,但高浓度SA（≥100mg·L-1）缓解作用降低。     

海带硫酸多糖对镉毒害甜瓜幼苗的保护作用

以＂二叶一心＂期甜瓜（Cucumis melo L.）为材料,研究了沙培条件下不同浓度（0、0.1、0.25、0.35、0.7、1.1、2.2 g.L^-1）的海带硫酸多糖对150 mg.kg^-1氯化镉（CdCl2.2.5H2O）毒害下甜瓜幼苗的保护作用。结果表明,甜瓜幼苗的镉积累量、叶绿素含量、生物量、蛋白质含量、丙二醛（MDA）含量、膜透性以及抗氧化酶活性均与海带硫酸多糖浓度的变化具有相关性。随灌施海带硫酸多糖浓度的升高,甜瓜叶片和根系中镉积累量和渗透势持续下降,0.25 g.L^-1和0.35 g.L^-1的海带硫酸多糖水平下无显著差异,与其他浓度水平差异显著（P〈0.05）;叶绿素含量、生物量、蛋白质含量、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）等抗氧化酶活性呈先上升后下降趋势,0.35 g.L^-1海带硫酸多糖水平下含量最高;MDA和膜透性则表现为先下降后上升趋势,且0.35 g.L^-1海带硫酸多糖水平下含量最低。综合来看,当海带硫酸多糖的浓度低于0.35 g.L^-1时,对镉毒害下的甜瓜幼苗有一定保护作用,高于0.35 g.L^-1时,不仅没有缓解镉毒害的作用,反而加重对甜瓜幼苗的伤害。     

沉水植物对重金属Cu2＋的生物吸附及其生理反应

采用室内培养实验方法,研究了沉水植物轮叶黑藻（Hydilla verticillata）和穗花狐尾藻（Myriophyllum spicatum）在吸收铜离子过程中产生的生理反应。以上两种沉水植物在Cu2＋浓度分别为0、2、4、8、16、32、64mg·L-1的溶液中暴露了24、48、72、96h,结果表明：黑藻对铜的积累量明显高于狐尾藻对铜的积累量,本实验中黑藻对铜的最大积累量为11295．31μgCu·g-1（干重）,而狐尾藻对铜的最大积累量为6861．26μgCu·g-1（于重）;对以上两种植物的叶绿素含量、SOD和POD活性产生胁迫效应的Cu2＋浓度明显不同,表明狐尾藻较黑藻对重金属Cu2＋胁迫具有更高的耐受性。以上研究结果对利用沉水植物去除重金属污染能起到一定的指导和参考作用。     

纳米ZnO对浮萍（Lemna minor L.）的生态毒性及其聚集性和溶解性分析

纳米颗粒的大量生产和应用增加了其环境释放风险,为此以不同浓度的纳米ZnO（0、1、10mg·L-1和50mg·L-1）处理浮萍（LemnaminorL.）7d,分析了纳米颗粒对植物D665/D665a值（叶绿素与脱镁叶绿素的比率）以及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）和Na＋K＋-ATP酶（Na＋K＋-ATPase）活性的影响,并对纳米ZnO的聚集性与溶解性进行了测试。研究结果显示,浓度为50mg·L-1的纳米颗粒显著抑制D665/D665a值和Na＋K＋-ATPase活性,而抗氧化酶活性则显著升高;纳米颗粒在培养液中易发生聚集作用而沉积,12h后基本上完全沉积到底部。结果说明,50mg·L-1的纳米ZnO对浮萍产生了显著的胁迫作用,其对浮萍的毒性作用主要来源于其溶出的Zn2＋。     

不同价态外源硒对冬小麦生长及生理代谢的影响

用盆栽试验研究了不同浓度外源硒（四价和六价）处理土壤对小麦生长和生理代谢的影响,旨在为富硒小麦的种植和开发提供理论依据。结果表明：外源硒抑制了苗期小麦的生长（株高和生物量）;而在生长后期,随外源硒浓度增加表现为先促进后抑制作用。Se（Ⅳ）和Se（Ⅵ）处理对小麦生物量影响的EC10分别从苗期的1.40mg·kg-1和0.28mg·kg-1增加到收获期的28.48mg·kg-1和4.56mg·kg-1,表明小麦对硒的耐受浓度随生长时间的延长逐渐增大。Se（Ⅵ）低浓度（≤1mg·kg-1）对小麦生长的促进作用及高浓度（≥2.5mg·kg-1）对小麦生长的抑制作用均大于Se（Ⅳ）。小麦籽粒产量随外源Se（Ⅳ）和Se（Ⅵ）浓度的增大先升高而后降低,分别在2.5mg·kg-1和1mg·kg-1浓度处理时达到最大。低浓度硒处理（Se（Ⅳ）≤5mg·kg-1和Se（Ⅵ）≤0.5mg·kg-1）能促进拔节期小麦叶片中GSH和POD等抗氧化酶活性,显著降低叶片过氧化物质MDA（Se≤2.5mg·kg-1）含量,高浓度硒处理则与之相反。     

Spd浸种对Cd胁迫下油菜幼苗的抗氧化系统的影响

采用水培试验,研究了0.20mmol·L-1Cd2＋浓度下,0.10mmol·L-1亚精胺（Spd）浸种处理对油菜幼苗叶片抗氧化系统的影响。结果表明,Cd胁迫使油菜幼苗叶片褪绿,叶绿素总量及叶绿素a/b含量与对照相比极显著降低,Spd浸种处理可显著逆转这一变化,缓解叶片的褪绿现象。与Cd处理相比,Spd浸种显著或极显著提高了油菜幼苗中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性和可溶性蛋白、谷胱甘肽（GSH）含量,从而降低了丙二醛（MDA）含量,极显著降低了超氧阴离子（O-2·）含量,缓解了Cd的氧化胁迫作用。总之,Spd浸种处理通过提高Cd胁迫下植株体内抗氧化酶及抗氧化剂活性,降低活性氧（ROS）水平来缓解重金属胁迫对油菜幼苗的伤害,提高幼苗的耐重金属能力。     

稀土铈对水华鱼腥藻生理特性及藻毒素释放的影响

随着稀土及其化合物的广泛应用,越来越多的稀土直接或间接进入水体,因而稀土对水生生态环境的影响备受关注。采用室内模拟试验,研究不同浓度（0~10.00mg·L-1）的稀土元素铈（Ce3＋）对水华鱼腥藻的影响,绘制了水华鱼腥藻的生长曲线,测定了藻蓝蛋白、类胡萝卜素、可溶性蛋白含量和过氧化物酶（POD）活性4项生理指标,以及培养基中总磷（TP）、微囊藻毒素-LR（MC-LR）的浓度。结果表明,和其他各组相比,在0.10mg·L-1Ce3＋处理下,水华鱼腥藻的生存量最为显著（P=0.008）,同时营养元素P被吸收后,培养基中残留的TP浓度达到最低值（1.52mg·L-1）。藻蓝蛋白、类胡萝卜素、可溶性蛋白含量和POD活性均随着Ce3＋浓度的升高呈现出先升高后降低的趋势。MC-LR在所有培养基中含量均较低,低于世界卫生组织（WHO）标准1.00μg·L-1。铈元素胁迫水华鱼腥藻产生的＂低促-高抑＂的Hormesis效应显著。     

苯丙烯酸胁迫对黄瓜幼苗生长和抗氧化代谢特性的影响

采用营养钵土培的方法,研究了外源苯丙烯酸对津美1号、绿衣天使、C90和翠龙等不同黄瓜品种幼苗生长和叶片抗氧化酶活性及活性氧代谢的影响。结果表明,外源苯丙烯酸胁迫对黄瓜幼苗生长具有很强的抑制作用,并随着胁迫浓度的增大受抑制的程度加强。在苯丙烯酸胁迫下,黄瓜叶片的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性表现为低浓度升高,高浓度下降的趋势;超氧阴离子（O2-.）产生速率、过氧化氢（H2O2）含量、膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）含量及渗透调节物质脯氨酸（Pro）含量、可溶性糖含量随着苯丙烯酸浓度的升高而显著增加。不同黄瓜品种对苯丙烯酸胁迫的响应存在着品种间差异。