稀土金属离子对烟叶超氧化物歧化酶活性的影响

为了研究稀土金属离子对烟叶铜锌超氧化物歧化酶的作用规律,消除活体烟叶中其他因素的影响,试验采用离体方法,利用硫酸铵盐析分级分离、乙醇-氯仿沉淀除杂、丙酮再沉淀分级等方法,得到含铜锌超氧化物歧化酶的酶液。研究了不同浓度的La3+、Sm3+、Y3+、Ce3+对铜锌超氧化物歧化酶活性的影响,结果显示,在浓度为0～250 mg/L范围内,La3+、Sm3+、Y3+、Ce3+都能使铜锌超氧化物歧化酶的活性先降低后升高再降低。但在相同浓度下,对酶活性影响最大的是Y3+,而Sm3+的影响次之。铜锌超氧化物歧化酶的活性受这4种离子影响的变化幅度在20%左右,清除超氧自由基的能力变化较大。     

重金属对溶磷黑曲霉生长的影响

采用PDA培养基添加不同浓度的单一重金属离子,研究10种重金属对溶磷黑曲霉(Aspergillusniger)生长的影响。结果表明:较低浓度Cu2+(低于100mg/L)对黑曲霉的整个生长早期有促进作用;Pb2+抑制黑曲霉孢子在培养基中的萌发;Co2+浓度在100mg/L以下对黑曲霉生长的抑制较为轻微;Ag+胁迫对黑曲霉菌落直径的影响变化规律与Zn2+基本一致;Se4+、Ni2+、Cd2+、Hg+和Cr6+浓度分别在200、200、100、25、25mg/L浓度时,黑曲霉生长受到完全抑制。10种重金属离子对黑曲霉抑制作用强弱顺序大致为:Hg2+、Cr6+Cd2+Se4+Ni2+Zn2+Ag+Co2+Pb2+Cu2+。     

不同浓度Cu2+、Hg2+、Zn2+胁迫对绿豆幼苗超氧化物歧化酶活性的影响

采用恒温培养箱培养的方法,在金属离子胁迫的前4 d,研究了不同浓度Cu2+、Hg2+、Zn2+单一胁迫和复合胁迫对绿豆幼苗超氧化物歧化酶活性的影响.结果表明:单一胁迫时,绿豆幼苗在较低浓度(≤8 mg/L)的金属离子胁迫下,有自身调节能力,SOD酶活性升高,且对Cu2+和Zn2+ 的反应敏感;复合胁迫下,Cu2++Hg2+复合离子与Zn2++Hg2+复合离子均在低浓度胁迫条件下SOD酶活性升高.     

膳食锌对饲料引起的大黄鱼铜中毒症的保护作用

试验检测大黄鱼幼鱼对饲料中铜和锌的吸收。4组试验膳食(分别为-Cu-Zn、-Cu+Zn、+Cu-Zn和+Cu+Zn)配制包括两种铜浓度(4和24 mg·kg~(-1))和两种锌浓度(0和120 mg·kg~(-1)),每组3个重复,试验共10周。高铜饲料组(+Cu-Zn和+Cu+Zn)大黄鱼的终体重、体增重较低,超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)、6-磷酸葡糖酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶和脂肪合成酶的活性均低于低铜饲料组(-Cu-Zn和-Cu+Zn),脂蛋白脂肪酶(LPL)活性也低于低铜饲料组,但高铜饲料组大黄鱼肝铜、肌铜和硫代巴比妥酸反应物(TBARS)含量较高。相比之下,高锌组(+Cu+Zn和-Cu+Zn)大黄鱼GPX活性高于低锌组(+Cu-Zn和-Cu-Zn),但高锌组TBARS含量和LPL活性低于低锌组。试验结果表明,铜摄入量高能减缓大黄鱼生长,抑制抗氧化酶和脂肪合成酶的活性。饲料中高浓度锌可缓解高铜对大黄鱼的毒性。     

三种重金属离子对大草履虫的毒性作用研究

为了研究重金属离子对草履虫的毒性作用,配制梯度浓度的重金属离子溶液对25℃培养条件下的大草履虫进行毒性试验。结果表明:Cu2+12h对大草履虫的半致死浓度(LC50)为0.090mg·L-1,Cu2+24h对大草履虫的LC50为0.056mg·L-1;Pb2+12h对大草履虫的LC50为6.647mg·L-1,Pb2+24h对大草履虫的LC50为3.213mg·L-1;Zn2+12h对大草履虫的LC50为6.180mg·L-1,Zn2+24h对大草履虫的LC50为2.328mg·L-1。3种重金属离子对草履虫的毒性作用大小为Cu2+Zn2+Pb2+。     

锌对汞胁迫下小麦种子萌发的影响

通过溶液培养研究了不同浓度锌(Zn)对汞(Hg)胁迫下小麦种子萌发率、芽长、根长以及萌发过程中α淀粉酶、蛋白酶、过氧化氢酶活性的影响。结果表明,单独Hg(15mg·L-1)胁迫下,小麦种子萌发率降低,根长与芽长受到抑制,α淀粉酶与过氧化氢酶活性降低,蛋白酶活性升高。加入10~100mg·L-1Zn后,种子萌发率未表现出明显变化,根长、芽长及α淀粉酶受抑制情况缓解,缓解程度随Zn浓度升高而下降,表明Zn可在一定程度上缓解Hg对小麦种子的毒害,但须在一定浓度范围内;10mg·L-1Zn减弱了Hg单独胁迫对小麦种子蛋白酶活性的促进作用,使其恢复至接近对照水平,20~100mg·L-1Zn则表现出对蛋白酶的抑制作用,使其活性低于对照水平,并且随Zn浓度升高呈下降趋势。Zn的加入对Hg单独胁迫下活性降低的过氧化氢酶未表现出缓解抑制的作用,反而进一步抑制了酶的活性,并且随着Zn浓度升高,抑制作用逐渐加强。因此,Zn的加入可在总体上缓解Hg胁迫对小麦种子萌发的影响,最适Zn浓度为10mg·L-1,但这种缓解作用只表现在部分方面。     

四种重金属离子对史氏鲟稚鱼的急性毒性

针对史氏鲟鱼人工养殖中药物重金属残留问题,精确测定重金属残留的安全浓度对史氏鲟鱼的养殖就尤为重要,试验研究了Cu2+、Cd2+、Zn2+、Pb2+四种重金属离子对史氏鲟稚鱼的急性毒性。选择28日龄史氏鲟稚鱼为试验鱼,配制一定浓度梯度的硫酸铜、硫酸锌、氯化镉、硝酸铅化学纯母液,采用静水法测定Cu2+、Cd2+、Zn2+、Pb2+对史氏鲟稚鱼的24 h、48 h、72 h和96 h的LC50(半数致死浓度)、LC100(绝对致死浓度)和安全浓度。研究结果得出Cu2+、Cd2+、Zn2+、Pb2+四种重金属离子对史氏鲟稚鱼安全质量浓度(SC)为:0.003 8 mg·L-1、0.091 3mg·L-1、0.028 2 mg·L-1、0.285 4 mg·L-1。     

铜、铅、锌对黄芪生长及其DNA损伤的影响

【目的】探究重金属铜、铅、锌胁迫对药用植物黄芪植物种子萌发、生根、叶片叶绿素含量和DNA损伤的影响,为黄芪无公害栽培和药材基地环境评价提供理论依据。【方法】以内蒙特色药用植物黄芪为材料,设置不同浓度重金属（0～300 mg/L）单一和复合污染（Zn 200/Cu 200、Zn 200/Pb 200、Pb 200/Cu 200 mg/L）,观察黄芪生长状况及其叶片叶绿素含量的变化,并利用单细胞凝胶电泳技术检测黄芪DNA损伤情况。【结果】在0～100 mg/L时,Cu2+、Pb2+、Zn2+单一胁迫可促进黄芪种子萌发,大于100 mg/L时则抑制种子萌发。随着黄芪培养时间的延长和重金属离子处理浓度的升高, Pb2+处理的黄芪根生长受抑制逐渐增强,黄芪根长变短;Cu2+、Zn2+处理的黄芪根长呈先升高后降低的趋势,在不同时期内两者最长根长出现的处理浓度分别为60和100 mg/L。3种重金属Cu2+、Pb2+、Zn2+单一处理后,黄芪总叶绿素含量呈先增后降的变化趋势,当Cu2+处理浓度高于100 mg/L、Zn2+处理浓度高于200 mg/L、Pb2+处理浓度高于60 mg/L时,黄芪叶片叶绿素含量最高,随后不断降低。Cu/Zn、Zn/Pb复合胁迫,会降低彼此的毒害作用;Cu与Zn复合胁迫,对彼此毒害作用影响不大。随着重金属Zn2+、Pb2+、Zn2+浓度的增加,对黄芪DNA的伤害程度不断加大,Pb2+处理造成的损伤最大,Cu2+处理次之,Zn2+处理最小。【结论】一定含量的Pb2+、Cu2+、Zn2+对药用植物黄芪种子萌发、生根、叶绿素含量具有一定毒害作用,且随重金属浓度的增加,毒害程度加深。3种重金属离子的毒性大小排序为Pb2+＞Cu2+＞Zn2+。     

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 CCNWSX 0018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.melilotiCCNWSX 0018的MIC分别为0.5 mmol·L-1和0.2 mmol·L-1Cu2+,MTC分别为1.8 mmol·L-1和0.8 mmol·L-1Cu2+.(2)Cu2+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 CCNWSX 0018菌体内的SOD、CAT和GPX活性显著升高;Cu2+浓度为0.6 mmol·-1和0.8 mmol·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Cu2+浓度升高,S.meliloti CCNWSX0020的GR活性增强,与对照相比,Cu2+浓度为0.8 mmol·L-1时GR活性提高了110.51%;而S.meliloti CCNWSX 0018的GR活性则反之.(3)在Cu2+浓度≤0.8 mmol·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Cu2+的毒害效应,为丰富根瘤菌抗铜机制提供了理论基础.     

铅铜离子胁迫对小麦种子萌发的生态毒理效应

通过种子萌发试验,研究了不同浓度的Pb2+和Cu2+对小麦种子萌发、幼苗生长以及对小麦α-淀粉酶活性的生态毒理效应.结果表明:Pb2+在低浓度下(＜0.5 mg·L-1)对小麦种子萌发、幼苗和根的生长有促进作用,但随着pb2+浓度的增大,此促进作用转变为抑制作用;Cu2+(＞5 mg·L-1)对小麦种子萌发过程中的各项指标皆为抑制作用;pb2+、Cu2+胁迫对小麦α-淀粉酶活性存在低浓度激活和高浓度抑制的效应,且浓度越高,抑制作用越强;Cu2+对小麦种子萌发各项指标的抑制率大于Pb2+,Pb2+、Cu2+对小麦根生长的毒害作用大于对地上部的影响.     

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。     

家蚕蚕卵超氧化物歧化酶初步研究

用聚丙烯酰胺凝胶电泳研究蚕卵超氧化物歧化酶(SOD)同工酶的初步性质,利用SOD抑制氮蓝四唑(NBT)光还原反应测定了蚕卵SOD酶学活力,并研究了不同抑制剂对蚕卵SOD活性的影响.结果表明,4个供试蚕品种蚕卵SOD同工酶都有1条主带;蚕卵中SOD同工酶有Mn-SOD、CuZn-SOD 2种类型,以Mn-SOD为主,CuZn-SOD次之;不同品种之间蚕卵SOD酶学活力相近,同工酶主带一致,副带略有差异.     

酿酒酵母抗氧化酶系统对NaCl和Na_2CO_3胁迫的生理响应

[目的]研究酿酒酵母SOD和CAT对NaCl和Na2CO3胁迫的生理响应。[方法]采用分光光度法,测定不同浓度NaCl和Na2CO3胁迫条件下酵母菌SOD和CAT的活性指标;采用比浊法,测定不同浓度NaCl和Na2CO3胁迫对酵母铜/锌超氧化物歧化酶缺失菌株（sod1Δ）和过氧化物酶缺失菌株（ctt1Δ）生长的影响。[结果]随着NaCl和Na2CO3胁迫浓度的升高,酵母细胞内SOD和CAT活性呈现上升趋势;与野生型菌株相比,NaCl和Na2CO3胁迫对sod1Δ和ctt1Δ基因缺失菌株产生更加明显的生长抑制作用。[结论]SOD和CAT在酿酒酵母抵抗NaCl和Na2CO3胁迫中发挥重要作用。     

超氧化物歧化酶在酿酒酵母碱胁迫抗性中的功能研究

[目的]研究酿酒酵母超氧化物歧化酶与其碱胁迫抗性的相关性。[方法]采用可见分光光度法,测定碱胁迫条件下酵母菌超氧化物歧化酶活性（SOD）指标;采用平板滴定生长试验,检测酿酒酵母铜/锌超氧化物歧化酶缺失菌株（sod1Δ）和锰超氧化物歧化酶缺失菌株（sod2Δ）的碱胁迫抗性;采用台盼蓝染色,检测碱胁迫条件下酵母细胞的存活率。[结果]在pH值为7.9条件下处理2h可明显诱导酵母细胞内SOD活性升高;与野生型酵母菌株相比,sod1Δ和sod2Δ基因缺失菌均表现碱胁迫敏感表型,并且碱胁迫条件下细胞存活率明显下降。[结论]超氧化物歧化酶在调控酿酒酵母碱胁迫抗性中发挥重要作用。     

Electrolytic univalent reduction of oxygen in aqueous solution demonstrated with superoxide dismutase

The superoxide anion, generated electrolytically at a platinum electrode in buffered aqueous solution, was detected by its ability to cause the oxidation of epinephrine to adrenochrome. The rate of electrolytic oxidation of epinephrine varied with the applied potential in a manner reminiscent of an oxygen reduction half wave. This oxidation of epinephrine was dependent upon the presence of oxygen and was completely inhibitable by superoxide dismutase. It may be concluded that superoxide radicals, generated at the electrode, diffuse into the solution to an extent which allows reaction with small molecules such as epinephrine or with enzymes such as superoxide dismutase.     

不同浓度镍胁迫对黄瓜种子萌发及其生理生化特性的影响

以黄瓜为材料,研究了不同浓度镍(Ni2+)胁迫对黄瓜种子萌发及黄瓜胚轴超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量的影响.结果表明:Ni2+浸种处理对黄瓜种子萌发具有低浓度下的激活效应和高浓度下的抑制效应,且随浓度的增加这种抑制效应逐渐增强;细胞内MDA含量在低Ni2+浓度处理下增幅较小,而后随着镍浓度的提高MDA含量逐渐增大;体内保护酶系统中SOD、CAT活性的变化表现为随Ni2+处理浓度的增加而呈现先升后降的趋势.而POD活性随着处理浓度的增加而持续升高.     

外源生长调节物质对盐胁迫下玉米种子萌发的影响

盐胁迫抑制作物种子萌发,成为盐渍化土壤中作物生产的主要限制因子。为探究外源生长调节物质对盐胁迫的缓解效应及相关机理,以先玉335为试验材料,研究了盐胁迫对玉米种子萌发的影响,探讨了外源生长调节物质（γ-氨基丁酸GABA、赤霉素GA3、激动素KT、水杨酸SA）对盐胁迫的缓解效应和生理机制。结果表明：①随盐胁迫加剧,玉米种子的发芽率逐渐降低;吸水速率、超氧化物岐化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）等保护酶活性先增后降,且均在70 mmol/L盐胁迫处理下达到最大值;丙二醛（MDA）、可溶性蛋白、可溶性糖和Na+含量逐渐升高。②外源生长调节物质可有效缓解盐胁迫,显著提高玉米种子的吸水萌发率、保护酶活性,增加渗透调节物质含量及K+、Ca2+、Mg2+离子的含量,降低Na+和MDA的含量。外源生长调节物质可提高玉米的耐盐能力,其中GA3和GABA对盐胁迫的缓解效应最佳。     

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。     

Cloning and Expressing of a Gene Encoding Cytosolic Copper/Zinc Superoxide Dismutase in the Upland Cotton

In this study, a gene encoding a superoxide dismutase （SOD） was cloned from senescent leaves of cotton （Gossypium hirsutum）, and its expressing profile was analyzed. The gene was cloned by rapid amplification of cDNA ends （RACE） method. Northern blotting was used to show the profile of the gene expression, and the enzyme activity was mensurated by NBT deoxidization method in different growth periods. The full length of a gene of cytosolic copper/zinc superoxide dismutase （Cu/Zn-SOD） was isolated from cotton （GenBank Accession Number： DQ445093）. The sequence of cDNA contained 682 bp, the opening reading frame 456 bp, and encoded polypeptide 152 amino acids with the predicted molecular mass of 15.03 kD and theoretical pI of 6.09. The amino acid sequence was similar with the other plants from 82 to 87%. Southern blotting showed that the gene had different number of copies in different cotton species. Northern blotting suggested that the gene had different expression in different tissues and development stages. The enzyme activity was the highest in peak flowering stage. The cotton cytosolic （Cu/Zn-SOD） had lower copies in the upland cotton. The copper/zinc superoxide dismutase mRNA expressing level showed regular changing in the whole development stages; it was lower in the former stages, higher in latter stages and the highest at the peak flowering stage. The curve of the copper/zinc superoxide dismutase mRNA expressing level was consistent with that of the Cu/Zn-SOD enzyme activity. The copper/zinc superoxide dismutase mRNA expressing levels of different organs showed that the gene was higher in the root, leaf, and lower in the flower.