普通商陆耐锰特性研究及除锰能力评估

以采自普通土壤生长的商陆为研究对象,对商陆的耐锰特性和锰在商陆体内的积累特征进行了研究。结果表明:(1)普通商陆对锰亦具有较强的耐受性。当土壤中锰离子含量低于24 mmol/L时,锰离子对商陆的生长都具有促进作用,在18 mmol/L左右达到最大促进效果;当土壤中锰离子含量超过24 mmol/L时,商陆的生长受到明显的抑制。(2)锰主要在商陆叶中积累,商陆的除锰能力约为3 400~85 600 g/hm2。     

表面活性剂PPJ对小麦叶子吸收营养物质的影响

研究了不同浓度的表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚（PPJ）叶面喷施对小麦不同生长时间对营养物质硼、天冬氨酸和锰离子吸收的影响。结果表明,低浓度的PPJ对硼（B）、天冬氨酸（Asp)、锰离子（Mn^2 )的吸收有促进作用,其中0．4mmol/l,0.4mmol/L,0.3mmol/L的PPJ分别对B,Asp,Mn^2 的吸收促进作用最大;叶面喷施以上浓度PPJ后,小麦叶子分别于12h,12h和48h对B,Asp,Mn^2 的吸收达到最大,分别对照高出325％,60％和192％。     

锰对棉苗生长和养分吸收的影响

在人工控制条件下,用水培法,研究了不同锰供应水平对棉苗生长和氮、磷、钾、锰吸收的影响。结果表明,锰对棉苗的生长有明显的促进作用;供锰明显降低了棉苗体内氮、磷的含量,但各供锰处理间差异不显著;锰的含量随供锰水平的提高大幅度增加;高锰水平下,钾的含量显著降低;锰对棉苗叶绿素含量和硝酸还原酶活性也有较大的影响。     

商陆修复镉-锌复合污染土壤的潜力初探

为了解商陆修复镉-锌复合污染土壤的潜力。通过盆栽试验,研究了镉-锌复合污染发生时锌营养条件下镉污染对商陆生长及富集镉、锌能力的影响。商陆在镉-锌复合污染条件下,土壤中镉和锌的最大允许浓度分别建议为150和300 mg/kg。无论镉的单因子污染或是复合污染,商陆中镉的含量均随土壤中镉浓度的增加而增加。在商陆地上部镉-锌之间表现为协同作用,土壤中低浓度镉能促进植株吸收锌,而低浓度锌对植株吸收镉有激发作用。当土壤锌含量小于200 mg/kg时,镉-锌相互作用导致商陆根中镉的积累量随锌浓度增加而增加;大于200 mg/kg时表现为负相关。土壤中锌浓度为0~200 mg/kg时对商陆生长及富集镉总量有一定的促进作用。     

铁、锰胁迫对凤眼莲养分吸收的影响

采用水培试验研究了凤眼莲在高铁高锰(对照)、低锰、缺锰、低铁和缺铁处理下的营养特性和生长状况。结果表明,铁锰胁迫降低了凤眼莲吸收氮、钾的能力,导致凤眼莲各部位氮、钾含量有不同程度的降低;但铁、锰胁迫对凤眼莲的磷吸收能力影响较小,与对照相比,铁、锰胁迫下叶、茎中磷的含量上升;铁胁迫导致凤眼莲体内铁、锰含量降低,缺铁时根中铁、锰含量均最低,差异达显著水平;锰胁迫下凤眼莲对铁元素的吸收比例失衡,缺锰抑制了铁向凤眼莲叶部的转移。     

矿质元素对烟草病程相关蛋白及抗性生理指标的影响

进行了铁、锰、铜、锌4种微量元素不同离子浓度处理烟草以及接种TMV后对不同生理指标的影响。结果表明:铜离子、锰离子、锌离子处理浓度分别为1.68、0.25、0.15 mg/L时,对植物产生一定的抗病作用,铜离子处理浓度为0.01 mg/L时,对植株生长有促进作用,但接种TMV后,铜离子处理浓度为0.06 mg/L时,利于提高植株抗病性。又经聚丙烯酰胺凝胶电泳法测定其对病程相关蛋白的诱导情况,得到了一些对烟草抗病性起积极作用的离子浓度,如锌离子0.15 mg/L、锰离子0.25 mg/L、铁离子1.68 mg/L。     

锰在商陆叶片的细胞分布及化学形态分析

商陆(Phytolacca acinosa Roxb.)是在中国境内首次发现的锰超积累植物.叶片是商陆累积锰的主要器官.本文主要采用化学分析、差速离心及色谱技术对商陆叶片锰的细胞分布和化学形态进行了研究并探讨了商陆超累积和解毒锰的机制.细胞分配的结果表明,锰主要分布在商陆叶片的细胞质可溶性部分(含液泡),含量高达74%～82%,细胞壁结合的锰占总锰的15%～20%,细胞器锰含量最少,仅为3%～6%.不同提取剂的实验结果表明,商陆叶片中的Mn均以水提取态为主,为总Mn含量的83%～91%;不同锰浓度处理下,商陆叶片草酸含量高于500 μmol·g<-1(干重),达到干重的9%～11%,但不同锰浓度处理下草酸的含量并无明显变化趋势.表明高含量的草酸的累积是商陆本身具有的特性,而非外界锰的诱导产生.     

商陆钾离子吸收特性研究

采用K+浓度分别为50、200和800 μmol/L的Hoagland营养液培养商陆和水稻,观测商陆的形态和生理指标,比较商陆和水稻的K+吸收动力学参数米氏常数(Km)、最大吸收速率(Imax)和钾离子吸收最低临界浓度值(Cmin).结果表明,各处理的商陆能正常生长,光合速率、蒸腾速率、株高和根冠比等的差异不显著;在低...     

表面活性剂对硼和锰离子在棉叶上吸收的影响

低浓度的表面活性剂ＰＰＪ会促进棉叶对硼和锰离子的吸收。ＰＰＪ的浓度为０．４ｍｍｏｌ／Ｌ时,吸收最大,此时锰离子的吸收量比对照高５４％,硼离子的吸收量比对照高３７％。ＰＰＪ的浓度高于０．４ｍｍｏｌ／Ｌ时,随ＰＰＪ时,随ＰＰＪ浓度的增加,硼和锰的含量下降,１．０ｍｍｏｌ／Ｌ时,ＰＰＪ对硼和锰的吸收已无促进作用,ＰＰＪ浓度大于１．０ｍｍｏｌ／Ｌ后,随ＰＰＪ浓度的增加,硼和锰的吸收量又增加。棉叶喷施硼酸后     

耐辐射球菌锰离子转运蛋白基因DR1709的完全删除分析

[目的]研究耐辐射球菌锰离子转运蛋白基因DR1709完全删除所造成的影响。[方法]试验构建DR1709完全删除突变体PM1709,并对其进行紫外线处理。[结果]在紫外线照射剂量为0和100 J/m2时,耐辐射球菌野生型、M1709和PM1709的存活率基本没有差别;从200 J/m2开始,突变体的存活率显著低于野生型;在含有200 nmol/L Mn的DMM中,M1709和PM1709几乎不能生长。在DMM平板上31℃下培养13 d后,仍然见不到M1709有任何生长的迹象。[结论]DR1709被删除以后,耐辐射球菌对紫外线的抗性显著降低,DR1709在耐辐射球菌抗辐射的过程中发挥了重要作用,DR1709部分删除突变体和完全删除突变体对紫外线的抗性几乎没有差别,说明M1709虽然只是部分删除了DR1709的基因序列,但DR1709的功能在M1709中已完全丧失;M1709对低剂量的锰离子十分敏感,但M1709在TGY中能够生长,说明在营养液中含有丰富的锰离子时,有其他基因代替DR1709行使吸收锰离子的功能,但当外界锰离子含量低时,DR1709则是唯一行使该功能的基因。     

蓖麻秸秆对铅、汞、镍和镉的吸附特征

以蓖麻秸秆粉末为吸附剂,采用批量平衡法,研究固液比、pH、重金属离子初始质量浓度对蓖麻秸秆粉末吸附Pb,Hg,Cd和Ni离子的影响,探讨蓖麻秸秆粉末对4种重金属离子的等温吸附和吸附动力学特征。结果表明:Langmuir、Freundlich和Temkin模型能更好地描述蓖麻秸秆粉末对Pb的吸附,Langmuir和Temkin模型能更好地描述蓖麻秸秆粉末对Hg和Cd的吸附,Langmuir模型能更好地描述蓖麻秸秆粉末对Ni的吸附;蓖麻秸秆粉末对4种重金属离子的最大吸附量分别是209.60、129.41、62.78和25.86mg/g;准一级动力学、准二级动力学和叶洛维奇方程能很好地描述蓖麻秸秆粉末对Pb,Hg,Cd和Ni离子的吸附过程。蓖麻秸秆粉末可用于处理多种重金属离子污染的废水。     

Cu2+、Cd2+、Hg2+对玉米幼苗生长和抗氧化酶活性的影响

【目的】研究必需元素Cu²⁺和非必需元素Cd²⁺、Hg²⁺对玉米幼苗生长及抗氧化酶活性的影响,探讨玉米抵抗重金属毒害的机理。【方法】用自来水(CK)及高(1 mmol/L)、中(0.5 mmol/L)、低(0.25 mmol/L) 3个浓度的重金属离子Cu²⁺、Cd²⁺、Hg²⁺溶液滴灌玉米幼苗,处理3 d后测定玉米幼苗根长和叶长、可溶性蛋白和叶绿素含量及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）的活性,并对根系和叶片中POD同工酶表达的变化进行电泳分析。【结果】与CK相比,3种重金属离子明显抑制玉米幼苗生长,提高根系和叶片中可溶性蛋白含量,对叶绿素含量的影响与其浓度有关。Cu²⁺对玉米根系中SOD活性无明显影响,Cd²⁺和Hg²⁺明显降低了根系中SOD活性。Cu²⁺使玉米幼苗根系中POD活性增强;低浓度Cd²⁺和Hg²⁺使玉米根系中POD活性增强,中、高浓度Cd²⁺和Hg²⁺则使玉米根系中POD活性减弱。重金属对根系中POD同工酶的影响表现为：Cu²⁺无明显影响,Cd²⁺减弱了Rb1和Rb2的表达,Hg²⁺则抑制了Rb1的表达,增强了Rb2的表达,且低浓度Hg²⁺诱导出了Rb3。重金属对叶片中POD同工酶的影响表现为：随着处理浓度的增大,Lb5表达增强,其中Cd²⁺的诱导效果最强;与CK 及Cu²⁺ 和Cd²⁺相比,Hg²⁺完全抑制了Lb6的表达。【结论】Cu²⁺、Cd²⁺、Hg²⁺对玉米生长及SOD和POD活性的影响,与重金属种类和浓度有关,并存在器官特异性。重金属中必需元素和非必需元素都会影响POD同工酶的表达,但作用机理不同。     

铜、锰、锌对麦冬光合特性和矿质元素的影响

研究不同浓度Cu2+、Mn2+、Zn2+处理对川麦冬光合特性的影响,以及Cu、Mn、Zn各元素在川麦冬植株体内累积分布规律,以期为麦冬营养调控提供技术依据.采用盆栽试验,在改良Hoagland基本营养液的基础上,设置不同浓度水平的Cu2+、Mn2+、Zn2+处理,测定麦冬光合生理指标,采用电感耦合等离子发射光谱法测定各元素在麦冬地上部分及地下部分的分布情况.结果显示,Cu2+、Mn2+、Zn2+对麦冬光合特性和矿质元素在麦冬植株体内的分布有一定程度的影响.其中,每盆Cu2+ 0.25 mg、Mn2+5 mg和Zn2+1 mg的处理对麦冬光合色素含量及光合速率提高最显著;Cu2+、Mn2+处理能提高麦冬植株中钢和锌累积量,而施Zn2+时,麦冬植株中锰和锌累积量大幅度增加,这可能与植物体内铜锰锌互作效应有关.不同浓度Cu2+、Mn2+和Zn2+处理对麦冬叶片及地下根系的锌铜比有提高作用,以每盆1 mg Cu2+、10 mg Mn2+和l mg Zn2+处理为最好.     

外源Ca2+、Mg2+、Cu2+和吖啶黄素对刺梨果实维生素C合成的影响

【目的】研究二价金属离子和传统抑制剂对刺梨果实维生素C合成的调控作用。【方法】以‘贵农5号’刺梨为材料,采用离体喂饲和活体注射相结合的方法,研究Ca2+、Mg2+、Cu2+等二价金属离子及吖啶黄素、石蒜碱等有机抑制剂对刺梨果实半乳糖内酯脱氢酶（GalLDH）活性和维生素C（AsA）合成的影响。【结果】Ca2+、Mg2+两种离子对初纯化的GalLDH酶活性有一定的促进作用,Cu2+则显著抑制其活性;当用金属离子与AsA合成底物半乳糖内酯（GalL）共同喂饲果肉时,Ca2+、Mg2+两种离子未有效促进AsA合成,Cu2+处理下的刺梨果肉中AsA含量甚至显著降低;在刺梨果实发育过程中,注射Ca2+对活体果实AsA合成有明显促进作用,Mg2+的作用不明显,而Cu2+依然表现出对AsA合成的抑制作用。吖啶黄素能抑制初纯化GalLDH酶液约70%的活性,而石蒜碱的抑制作用较小（约30%）,但两者在离体喂饲处理中对AsA合成表现出相似的抑制效果;活体注射处理时,吖啶黄素在处理后期对AsA合成表现出较明显的抑制作用,石蒜碱则无此效应。【结论】外源增Ca2+可促进刺梨果实AsA合成和积累,而Cu2+和吖啶黄素则有抑制作用。     

水稻根系对镧、铈、锌胁迫的生理生化应答(英文)

[目的]研究镧(La3+)、铈(Ce3+)、锌(Zn2+)对水稻根系的生理生化影响,探讨过量施用稀土的环境效应。[方法]以稀土元素镧(La3+)、铈(Ce3+)和兼具营养与毒性的重金属元素锌(Zn2+)为胁迫因子,采用组织培养法比较三者对水稻种子萌发及幼苗生长发育的影响。[结果]La3+、Ce3+和Zn2+对水稻种子萌发率影响很小,但对幼苗根、苗的生长具有显著的抑制作用,且在高浓度下稀土离子的抑制作用均大于Zn2+。水稻根可溶蛋白质含量随3种金属离子浓度的升高均呈先升后降的趋势,且La3+、Ce3+较Zn2+更为敏感;CAT和POD的活性随La3+、Ce3+和Zn2+浓度的增加逐渐上升,而SOD活性则先降后升;3种金属离子均能显著地刺激水稻根内MDA迅速积累。在高浓度下,La3+、Ce3+表现出比Zn2+更强的毒性。[结论]稀土元素La3+、Ce3+同重金属元素Zn2+对水稻的毒害机制相似。从长远来看,稀土有可能是一种新型的污染。     

Cu（2＋）、Cd（2＋）、Cr（6＋）胁迫对斑马鱼抗氧化酶活性的影响

[目的]研究Cu2＋、Cd2＋、Cr6＋对斑马鱼抗氧化酶活性影响,探讨重金属对斑马鱼毒性大小。[方法]以斑马鱼为模式生物,采用半静态法对斑马鱼进行驯养和试验,测定Cu2＋、Cd2＋和Cr6＋对超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性影响。[结果]Cu2＋暴露1d胁迫斑马鱼SOD和CAT为诱导效应,胁迫POD为抑制-诱导-抑制效应,Cu2＋暴露7 d胁迫斑马鱼SOD为诱导效应,胁迫POD和CAT为抑制效应;Cd2＋和Cr6＋暴露1 d和7 d胁迫斑马鱼SOD和CAT均为诱导效应,胁迫POD为抑制效应。且暴露1 d和暴露7 d酶活性变化均显著。[结论]Cu2＋、Cd2＋和Cr6＋单一胁迫斑马鱼抗氧化系统酶活性变化显著,在短时间和低浓度暴露下,Cr6＋毒性作用最显著;在短时间中、高浓度暴露下,Cd2＋毒性作用最显著;长时间暴露时,Cu2＋毒性作用最强,可为重金属污染对水生生物毒性机理研究提供参考。     

钠、钾离子浓度及比例对鳗鲡早期发育的影响

研究了不同Na+和K+含量以及Na+/K+值(R值)的人工海水对鳗鲡受精卵孵化率、仔鱼畸形率及存活时间的影响。实验共分3组:(1)保持Na+含量正常,改变K+含量;(2)保持K+含量正常,改变Na+含量;(3)稳定Na+/K+=28,调整Na+、K+含量。结果发现:当保持Na+浓度稳定,K+浓度为538 mg/L时,鳗鲡受精卵的孵化率最高(44.0%),畸形率最低(23.8%),仔鱼的存活时间最长;当Na+/K+=28、Na+和K+的绝对含量分别为8 400、300 mg/L时,孵化率最高。较高的Na+(19 500 mg/L)、K+浓度(1 076 mg/L)将会导致鳗鲡受精卵孵化率降低,但对仔鱼畸形率的影响并不显著。结果表明,鳗鲡受精卵孵化以及仔鱼培育所用人工海水需按Na+和K+含量及R值做相应调配,最适Na+、K+浓度分别为7 800~11 700 mg/L和360~540 mg/L,R值在20~30之间。     

波吉卵囊藻对Cu2+、Zn2+耐受力和吸附作用的研究

研究了波吉卵囊藻(Oocystis borgei)对Cu2+和Zn2+的耐受力、吸附率和吸附量的作用规律。结果表明:Cu2+和Zn2+对波吉卵囊藻的生长和叶绿素a含量影响显著(P<0.05)。Cu2+和Zn2+含量的升高,对波吉卵囊藻生长的抑制增大,使叶绿素a含量下降;当Cu2+和Zn2+的含量分别小于0.001 mg/L和0.010 mg/L时,对波吉卵囊藻的生长和叶绿素a含量增加有一定的促进作用;Cu2+和Zn2+对波吉卵囊藻生长的96h-EC50分别为0.229 mg/L和17.390 mg/L。Cu2+含量为1.000mg/L和Zn2+含量为50.000 mg/L的组合,对波吉卵囊藻生长的抑制率为103.881%。Cu2+对波吉卵囊藻的毒性大于Zn2+。波吉卵囊藻对Cu2+和Zn2+有较好的吸附效果,当藻细胞含量为2.291×108ind/L时,对Zn2+的吸附率为81.444%;含量为2.891×108ind/L时,对Cu2+的吸附率为52.521%;吸附量分别为9.469 mg/g(5.208×10-9mg/ind)和2.914 mg/g(1.603×10-9mg/ind),对波吉卵囊藻不会产生明显毒性。     

Ca2+、Mg2+诱导大豆根细胞程序性死亡

将培养到根长至1 cm左右的大豆根浸入到浓度分别都为50 mmol/L的、以NO3-为背景的Ca2 、Mg2 混合溶液中,在处理到48 h和60 h时进行细胞形态学观察、TUNEL检测、单细胞凝胶电泳以及丙二醛含量和细胞膜透性的测定,将浸入去离子水中培养的作为对照,再将浸入浓度都是100 mmol/L、以NO3-为背景的Ca2 溶液中和Mg2 溶液中,分别处理48 h进行TUNEL检测。试验结果表明经Ca2 、Mg2 单独处理的大豆根没有发生细胞程序性死亡(PCD),而Ca2 、Mg2 混合处理的大豆根发生了PCD。所以大豆根产生PCD是Ca2 、Mg2 共同诱导的结果,并推测了其发生PCD的机制。     

生物炭/凹凸棒石复合材料对铅镉的吸附

为探讨生物炭/凹凸棒石复合材料对废水中重金属的吸附效果与作用机理,以水稻、小麦秸秆与凹凸棒石为原料,在缺氧条件下热解制备生物炭/凹凸棒石复合材料。通过批量吸附实验研究时间、浓度及pH等因素对复合材料吸附溶液中Cd²⁺和Pb²⁺的影响,利用SEM、BET、XRD、FTIR等方法对吸附前后的复合材料进行表征分析,从定性和定量的角度分析其作用机理,明确主导吸附机制。结果表明：准二级动力学和Langmuir等温模型更符合复合材料对Cd²⁺和Pb²⁺的吸附过程。与原始生物炭和凹凸棒石相比,水稻秸秆与凹凸棒石比例为5∶1时制备的复合材料RABC5-1和小麦秸秆与凹凸棒石比例为3∶1时制备的复合材料WABC3-1具有更好的吸附效果,对Cd²⁺的最大吸附量分别为132.97 mg·g^-1与132.39 mg·g^-1,对Pb²⁺的最大吸附量分别为222.60mg·g^-1与220.55 mg·g^-1。机理分析表明,复合材料对Cd²⁺和Pb²⁺的吸附机理主要包括沉淀作用、官能团络合作用、离子交换作用和阳离子-π作用。定量分析进一步证明,沉淀作用在RABC5-1、WABC3-1吸附Cd²⁺的过程中所占比例分别为84.6%、77.3%,在吸附Pb²⁺的过程中所占比例分别为82.0%、78.3%,是复合材料吸附重金属的主要机理,其次为阳离子交换作用,官能团络合作用和阳离子-π作用对吸附的整体贡献率较小。研究表明,复合材料RABC5-1与WABC3-1具有良好的吸附Cd²⁺和Pb²⁺的性能,是一种极具潜力的吸附材料,且沉淀作用是复合材料吸附重金属的主导机制。