弯囊苔草对Pb2+胁迫的响应及其Pb富集能力

通过水培实验研究不同Pb2+浓度(0,250,500,1 000,1 500,2 000μmol/L)下和不同时间(1,5,9,13,17d)Pb2+对弯囊苔草生长、生理指标及富集能力的影响。结果表明:(1)株高、最长根长、新增根数、新分蘖数、鲜重和地上与地下部分的干重比均随着Pb2+浓度增大明显下降。(2)3种抗氧化酶活性均随着胁迫时间延长呈现先上升后下降的趋势。随着Pb2+胁迫浓度增加,CAT和POD活性显著升高,SOD活性呈现先上升后下降的趋势。(3)MDA含量、Pro含量和质膜透性均随着Pb2+处理浓度的增加和胁迫时间延长而显著增加。(4)叶绿素含量在胁迫初期时明显增加,胁迫时间长时含量显著下降。(5)弯囊苔草体内Pb含量随Pb2+浓度增大而增加,根系对Pb的富集能力明显高于地上部分。根系对Pb的平均滞留率为84.62%,弯囊苔草对Pb的转移系数小于1。因此,研究表明弯囊苔草对Pb胁迫有一定的耐受性和适应性。     

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。     

铅胁迫对杨梅生理特性的影响

通过水培试验，研究了不同浓度的铅胁迫对杨梅（Myrica rubra Sieb. et Zucc.）叶片的叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性、丙二醛（MDA）含量以及根系活力的影响。结果表明，在2 mmol·L^-1低铅条件下，杨梅叶片叶绿素含量和可溶性蛋白质含量在30 d内与对照相比无显著性差异；叶片可溶性糖和MDA含量在2 mmol·L^-1低铅处理第10 d即比对照显著增加；根系活力在2 mmol·L^-1低铅胁迫处理20 d后比对照显著降低；叶片SOD和POD活性在2 mmol·L^-1低铅胁迫下活性随着处理时间的延长而呈先升后降的变化趋势，在低铅处理第20 d SOD 和POD活性达到最大。在6 mmol·L^-1高铅胁迫下，杨梅叶片的叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、SOD活性、POD活性、MDA含量以及根系活力均随着处理时间的延长而不断降低；而叶片可溶性糖含量在高铅处理30 d时比对照有所增加。综上所述，杨梅在低铅条件下可诱导活性氧清除系统以及叶片可溶性糖含量增加以减少由于铅胁迫带来的活性氧代谢失衡和缺水对植株的伤害。     

铜胁迫对芥菜光合特性及叶绿素荧光参数的影响

通过水培试验研究了铜胁迫对芥菜叶片光合特性与叶绿素荧光参数的影响。结果表明，所有铜浓度处理均能降低芥菜胞间CO2浓度（Ci）和光化学淬灭系数（qP）。低浓度的Cu^2＋（≤1μmol·L^-1）能提高芥菜叶片叶绿素、类胡萝卜素含量以及净光合速率（Pn）、气孔导度（Cs）和蒸腾速率（Tr）；高浓度的Cu^2＋（≥10μmol·L^-1）使得芥菜叶片叶绿素（Chl）、类胡萝卜素（Car）含量以及净光合速率（Pn）、气孔导度（Cs）和蒸腾速率（Tr）下降。叶绿素荧光分析表明，当铜浓度低于1μmol·L。时，PSⅡ的最大光化学效率（Fv／Fm）和子叶产量（Yield）升高，当铜浓度高于10μmol·L^-1时降低，而最小荧光（Fo）和非光化学淬灭系数（qN）变化趋势与之相反。叶绿素a／b值在铜浓度低于10μmol·L。时升高，但比值随胁迫继续加剧而下降，两者间呈显著负相关（P〈0．05）；Car／Chl值在铜浓度小于50μmol·L-。时随浓度的增加而增大，之后则随铜浓度的增加而下降，两者呈极显著负相关（P〈0．01）。铜浓度与叶绿素、类胡萝卜素含量、Fv／Fm、qP和Yield均呈极显著负相关（P〈0．01），与Pn、Cs、Tr呈显著负相关（P〈0．05），而铜浓度与Fo和qN分别呈显著和极显著正相关。     

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。     

Cr^6＋对高丹草幼苗生理特性与根尖细胞有丝分裂的影响

采用室内培养的方法，研究了不同浓度（0、0．5、1．0、1．8mmol·L^-1）K2CrO4处理高丹草幼苗后对其生长、相关生理特性及细胞分裂的影响。结果表明，随着Cr^6＋处理浓度增加，高丹草幼苗生长受到抑制，质膜透性、丙二醛（MDA）含量持续升高；叶片中可溶性糖、脯氨酸（Pro）含量呈现升高趋势，1．0mmol·L^-1处理下增加幅度最为显著；可溶性蛋白和叶绿素含量逐渐降低。此外，不同浓度（0、50、100、150mmol·L^-1）Cr^6＋处理影响高丹草幼苗根尖分生区细胞有丝分裂，统计分析结果显示：有丝分裂指数、染色体畸变率、微核率与处理浓度间有很好的线性关系，处理浓度与有丝分裂指数显著负相关（P〈0．05），与染色体畸变率、微核率呈显著正相关（P〈0．05）。高丹草幼苗生长生理变化规律、根尖有丝分裂指数、染色体畸变率及微核率可以作为监测环境中Cr^6＋含量的参考指标。     

稀土元素铈缓解镉对菱叶的毒害效应研究

利用不同浓度的Cd^2＋和不同浓度的Cd^2＋加5mgL^-1Ce^3＋分别处理菱植株，对菱叶中的叶绿素、脯氨酸、保护酶——超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性的动态变化进行了研究：实验结果表明：在镉胁迫下，随着镉浓度的上升（0～4mgL^-1）菱叶中叶绿素含量下降，SOD、POD活性和脯氨酸含量在镉低浓度时上升而高浓度时下降，相反，CAT活性在镉低浓度时下降而高浓度时上升。与镉离子单一处理相比，Cd^2＋-Ce^3＋复合处理中的Ce^3＋可提高叶片中叶绿素的含量和SOD、POD的活性，尤其是在1mgL^-1 Cd^2＋加5mgL^-1Ce^3＋复合处理中，POD活性较对照提高了8．33倍。由此表明，5mgL^-1Ce^3＋对低浓度镉引起菱叶片的毒害作用有较为明显的缓解效果。     

水稻和杂草稻对镉胁迫反应的比较研究

采用水培实验,研究不同浓度Cd2＋胁迫对水稻和杂草稻植株的生长、色素含量、抗氧化酶的活性、丙二醛含量、相对电导率以及脯氨酸含量的影响。结果表明：（1）Cd2＋胁迫条件下,水稻和杂草稻植株地上部分外观伤害随着Cd2＋浓度的升高而加重。（2）水稻和杂草稻的叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量含量均表现为Cd2＋胁迫浓度〈0.5 mg.L-1时升高,Cd2＋胁迫浓度〉0.5 mg.L-1时降低的现象;水稻和杂草稻的类胡萝卜素含量也都表现出Cd2＋胁迫浓度〈0.5 mg.L-1时降低,然后升高,最后在Cd2＋胁迫浓度〉1 mg.L-1时降低的现象。（3）水稻的SOD、POD、CAT活性表现出在Cd2＋浓度〈1 mg.L-1时升高,在Cd2＋浓度〉1 mg.L-1时降低的现象;杂草稻的SOD、CAT活性表现出在Cd2＋浓度〈2 mg.L-1时升高,在Cd2＋浓度〉2 mg.L-1时降低的现象,杂草稻的POD活性表现出随着Cd2＋浓度的升高而升高的现象;抗氧化酶活性随着Cd2＋浓度升高的变化幅度是水稻〉杂草稻。（4）Cd2＋胁迫使水稻和杂草稻的丙二醛含量、相对电导率以及脯氨酸含量显著增加,且增加幅度是水稻〉杂草稻,说明水稻产生了较严重的膜脂过氧化。总之,对于Cd2＋胁迫,在敏感性上水稻〉杂草稻,在抗性上杂草稻〉水稻。     

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。     

喜盐鸢尾铅（Pb）胁迫耐性生理研究

采用溶液培养方法，以喜盐鸢尾（Irishalophila Pall．）为材料，对不同铅（Pb）浓度和时间胁迫下植物叶片叶绿素、丙二醛（MDA）和脯氨酸（Pro）的含量以及超氧化物歧化酶（SOD）的活性变化进行了研究。结果表明：在Pb胁迫下，喜盐鸢尾叶片的叶绿素含量随Pb处理浓度的增加而降低；在相同Pb浓度胁迫下，叶绿素含量随时间的延长而降低，虽然在8mmol／L和10mmol／L胁迫28d后，随着植物生长稍有恢复，叶绿素a含量有一定的提高，但仍处于较低水平。喜盐鸢尾在4mmol／L以下低浓度Pb胁迫下，叶片的MDA含量在不同胁迫时间内与对照均无显著差别，表明喜盐鸢尾对相对低浓度Pb胁迫具有一定的耐性能力。SOD活性和脯氨酸含量在Pb胁迫下均有不同程度增加，特别是在高浓度胁迫下增加显著，表明喜盐鸢尾具有一定的胁迫诱导抗性能力。     

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。     

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。     

三聚氰胺对斜生栅藻的毒性研究

采用光照培养箱培养斜生栅藻的方法,以甘油为溶剂,研究了三聚氰胺对斜生栅藻的毒性效应。结果显示,当三聚氰胺的浓度在50、200 mg.L-1时,对斜生栅藻生长有促进作用,在750 mg.L-1时则表现出抑制效应,染毒7 d后对叶绿素的影响和对藻密度的影响一致,显示浓度-效应关系,即浓度越高抑制效应越明显。三聚氰胺对斜生栅藻超氧化物歧化酶（SOD）的影响表现为：当三聚氰胺浓度为200 mg.L-1时酶的活性达到峰值,然后开始下降,在750 mg.L-1 SOD的活性与对照相比减少了43.6%,三聚氰胺对斜生栅藻的脂质过氧化产物丙二醛（MDA）的影响和对可溶性糖的影响效应是一致的,随着浓度的增加均在减少。     

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     

外源NO对镉胁迫下长春花质膜过氧化ATP酶活性及光合特性的影响

为了解镉胁迫下外源NO对地被植物生理响应的调控机制,采用盆栽试验研究了外源NO（SNP）对镉胁迫下长春花幼苗生长、活性氧代谢、质膜ATP酶活性及光合特性的影响。结果表明,外施100μmol·L^-1SNP能缓解25mg·kg一镉胁迫对长春花幼苗生长的抑制,增加叶长、叶宽、株高、基径和生物量。与镉胁迫相比,施用SNP能够降低叶片和根系中丙二醛（MDA）、过氧化氢（H2O2）含量和过氧根离子自由基（O2^-·）产生速率,提高过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）活性及还原型谷胱甘肽（GSH）含量。SNP能显著缓解镉胁迫对叶绿素a（Chla）、叶绿素b（Chlb）和总叶绿素的抑制,提高叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）和气孔限制值（Ls）,降低胞间CO2浓度（G）和瞬时光能利用效率（LUE）。同时,外源NO能诱导叶片和根系中质膜H＋-ATPase和Ca2＋-ATPase活性提升到正常水平（对照）。但外施100μmol·L-1 NO分解产物NaNOx或SNP相似物Na3Fe（CN）6对镉胁迫则无明显缓解作用。因此,外源NO可通过提高活性氧清除能力,增加叶绿素含量,增强质膜ATP酶活性,从而提高叶肉细胞光合能力,加强离子跨膜运输和信号转导,缓解镉胁迫对细胞质膜的损伤。