四尾栅藻对壬基酚胁迫的响应研究

选取水体中广泛存在的四尾栅藻为代表,研究其在营养盐限制条件下对壬基酚胁迫的响应。实验设置3个暴露组(0.041、0.103、0.205mg·L-1)和1个对照组(0mg·L-1),测定了96h内四尾栅藻细胞密度、胞外多糖合成、最大光能转化效率(Fv/Fm)以及群体形态等变化。结果显示,随着NP暴露浓度的增加,四尾栅藻的密度、Fv/Fm等指标的下降幅度更加显著;0.041mg·L-1NP暴露对四尾栅藻的生长、叶绿素a含量以及Fv/Fm等均有促进作用,说明四尾栅藻在NP暴露下能够产生毒物刺激效应现象。     

壬基酚对四尾棚藻生长及群体形成的影响

选取水体中广泛存在的壬基酚为代表,研究其对四尾栅藻生理特性及群体形成的影响。实验设置6个暴露组(0.63、1.02、1.65、2.67、4.32和7.00 mg·L-1)和1个对照组(0 mg·L-1),测定了96 h内四尾栅藻细胞密度、叶绿素a含量、胞外多糖合成、最大光能转化效率(Fv/Fm)以及群体形态等变化。结果表明,四尾栅藻起始细胞密度6.64×105 cells·m L-1下,壬基酚对四尾栅藻细胞密度的EC50为2.05 mg·L-1;随着壬基酚质量浓度的提高,四尾栅藻的叶绿素a含量和Fv/Fm下降,四尾栅藻的生长受到抑制,但细胞胞外多糖含量增多,导致细胞间黏性增强,同时双细胞和多细胞(≥3个)群体占总细胞比例上升。     

稀土元素钕对铜绿微囊藻生长和生理特性的影响

通过模拟培养试验,研究了不同Nd3+始浓度条件下铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的生长及生理变化.结果表明,相对BG11培养基(Nd3+始浓度为0 mg·L-1),低初始Nd3+浓度(0.01、0.05、0.1、0.5、1 mg·L-1)条件下,随着Nd3+浓度的增加,藻细胞中叶绿素a含量、可溶性蛋白含量和过氧化氢酶(CAT)活性均呈增加趋势,促进了铜绿微囊藻生长;在Nd3+初始浓度为5 mg·L-1和10mg·L-1时,藻细胞丙二醛(MDA)含量急剧增加,CAT活性下降,藻细胞清除活性氧(ROS)能力下降,抗氧化防御体系被破坏,膜脂过氧化严重,严重抑制藻细胞生长,在初始Nd3+度50 mg·L-1胁迫下,铜绿微囊藻无法生长.藻细胞超微结构表明,过量的Nd3+破坏了藻细胞内的类囊体结构,胞内脂质体含量增加,细胞膜变粗糙甚至变形破碎,对藻细胞造成不可逆伤害.     

Mn、Cd单一及其复合胁迫对伊乐藻生长及生理生化的影响

以不同浓度Mn2+、Cd2+单一及其复合胁迫处理7 d的伊乐藻为实验材料,研究了Mn2+、Cd2+单一及其复合处理对伊乐藻叶片叶绿素、可溶性蛋白、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)、超氧阴离子(O-2·)含量以及抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)]活性的影响。结果表明,低浓度的Mn2+(≤1 mg·L-1)能够促进叶绿素和可溶性蛋白的合成,刺激MDA、H2O2、O-2·的生成,抗氧化酶活性也逐步上升;高浓度时,叶绿素和可溶性蛋白含量开始减少,MDA、H2O2、O-2·含量仍继续上升,伊乐藻叶片内酶活性机制受到不同程度的抑制,SOD继续上升,POD、CAT开始下降。Cd2+胁迫下,叶绿素和可溶性蛋白的含量随着浓度的增加而降低,呈明显的剂量-效应关系,MDA、H2O2、O-2·含量均显著增加,抗氧化酶活性均随着Cd2+浓度呈先上升后下降的趋势,Cd2+浓度0.01 mg·L-1时CAT活性达到最大,1 mg·L-1时SOD、POD活性达到最大。Cd2+对植物生理生化的影响较Mn2+大,伊乐藻对Cd2+污染的抵御能力较差。高浓度重金属胁迫时,SOD起主要的保护作用,POD和CAT的保护作用相对降低。Mn2+和Cd2+复合胁迫较单一胁迫对伊乐藻的影响大,Mn2+含量较高时表现为协同作用。     

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.     

四尾栅藻（Scenedesmus quadricauda）对Cd（Ⅱ）的吸附效率及吸附动力学研究

研究了不同初始p H值(3、4、5、6、7)和不同初始金属镉浓度(0.5、5、10、20 mg·L~(-1))条件下,四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda)干藻粉对重金属镉吸附效率的变化,并采用伪一阶动力学方程、伪二阶动力学方程和Elovich动力学方程对实验数据进行了拟合。结果表明:在不同的初始镉离子浓度和不同的初始p H值条件下,随着时间推移,吸附效率均呈现先上升后稳定的趋势,在约60 min时吸附达到平衡;随着初始p H值的升高,平衡时刻四尾栅藻对镉的吸附效率呈现先上升后下降的趋势,初始p H值为6时最大;随着初始镉浓度从0.5 mg·L~(-1)上升到20 mg·L~(-1),平衡时刻吸附效率也呈现先上升后下降的趋势,在10 mg·L~(-1)吸附效率达到最大值72.93%。四尾栅藻干藻粉对镉的吸附动力学符合伪二阶动力学方程,表明四尾栅藻的吸附过程是表面的、持续的过程。     

硅对镉胁迫下水稻幼苗不同叶位叶片叶绿素含量的影响

通过溶液培养,研究不同硅浓度(0、30、80、130、180 mg.L-1SiO2)对镉(4.0 mg.L-1Cd2+)胁迫下水稻幼苗不同叶位叶片叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量的影响。结果表明:30¹30 mg.L-1SiO2可提高对镉胁迫下水稻幼苗倒5、倒4叶位叶片3种色素含量,且130 mg.L-1SiO2均达到最佳效果,其中倒5叶位叶片3种色素含量分别较单独镉胁迫下提高189.47%、38.66%和75.93%,而倒4叶位叶片中叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量在130 mg.L-1SiO2分别为单独镉胁迫下的161.15%、166.23%和177.61%,但较高浓度(>130mg.L-1SiO2)时水稻幼苗倒5、倒4叶位叶片叶绿素含量却呈现下降趋势;水稻幼苗倒3叶位叶片3种色素含量均随着SiO2浓度的增加而呈上升趋势,当SiO2浓度为180 mg.L-1时,3种色素含量达到最高(2.5239、0.8120、3.3359 mg.g-1.FW);而硅对镉胁迫下水稻幼苗倒3、倒2、倒1叶位叶片3种色素含量影响较小,未及倒5、倒4等下位叶的影响显著。     

钇(Y3+)对缺氮、缺磷胁迫下铜绿微囊藻生长和生理特性及藻毒素释放的影响

为探究稀土元素钇(Y~(3+))对缺氮、缺磷胁迫下铜绿微囊藻生长的影响,测定了缺素胁迫下不同Y~(3+)浓度时藻的生长量、叶绿素a、可溶性糖、可溶性蛋白含量、抗氧化酶活性(超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT、过氧化物酶POD)以及丙二醛(MDA)和藻毒素(MC-LR)含量。结果表明:在缺氮、缺磷胁迫下,Y~(3+)对铜绿微囊藻的生长表现出低促高抑的"Hormesis"现象。低浓度Y~(3+)(0.10~0.20 mg·L~(-1))能维持铜绿微囊藻的生长,增强抗氧化酶活性,减轻缺素胁迫造成的损伤;高浓度Y~(3+)(0.50~2.00 mg·L~(-1))则加剧缺氮、缺磷胁迫对藻的迫害,光合色素、可溶性糖及可溶性蛋白含量呈明显的下降趋势,抗氧化酶活性受到抑制,膜质过氧化程度加重,MC-LR含量增加。     

重金属镉对铜藻生长及其生物活性成分积累的影响

为研究水体重金属污染对经济海藻的生长和品质造成的严重影响,以经济褐藻铜藻Sargassum horneri为研究对象,在温度为15℃的条件下,研究了由Cd Cl2·2.5H2O配制不同浓度(0、0.1、0.5、1.0、5.0 mg/L)的重金属镉胁迫对铜藻生长、光合色素、可溶性糖、可溶性蛋白等生理生化指标,以及对生物活性成分(岩藻黄素、褐藻胶和褐藻多酚)积累的影响。结果表明:对照组藻体的特定生长率(SGR)在15 d内持续升高,0.1、0.5 mg/L Cd处理组的SGR在试验前10 d内逐渐升高,然后保持稳定至第15天,1.0 mg/L处理组的SGR随着培养时间的延长呈波动变化状态,而5.0 mg/L处理组的SGR呈先升高后降低的趋势;藻体的各项生理生化指标随胁迫时间呈不同的变化趋势,但在试验第15天时,各胁迫组藻体的叶绿素a、类胡萝卜素和可溶性蛋白含量均显著低于对照组(P0.05),而可溶性糖含量则显著高于对照组(P0.05);铜藻的岩藻黄素和褐藻多酚含量在不同浓度的Cd胁迫下均有极大程度的下降,且Cd胁迫浓度越高,降幅越大,而褐藻胶含量在Cd浓度≤0.5 mg/L胁迫下未有显著变化(P0.05),在Cd≥1.0mg/L时显著下降(P0.05)。研究表明,在铜藻产业化开发应用过程中,其养殖海域的重金属污染是需要考虑的重要因素。     

Cu对大麦和玉米的毒性效应

通过发芽试验及幼苗生长试验研究了重金属Cu在5、10、25、50、100mg·L-1浓度下对大麦和玉米的生态毒性效应,比较分析了大麦和玉米对Cu胁迫的敏感性。结果表明:对于发芽试验,当Cu浓度在25～100mg·L-1时,处理组与对照组相比发芽率明显降低(P<0.05)。而对于幼苗生长试验,在0～5mg·L-1时,Cu对植物幼苗的生长没有显著作用,在10～100mg·L-1作用下,根长、株高及根干重与Cu2 浓度呈显著的负相关;可溶性蛋白含量、叶绿素a、叶绿素b及叶绿素a b在Cu为10～100mg·L-1作用下,与对照相比均显著降低(P<0.05)。玉米对Cu胁迫比大麦稍微敏感;各项指标的敏感性依次为:可溶性蛋白>根伸长>叶绿素>根干重>发芽率>株高>地上生物量。与其他指标相比,可溶性蛋白指标对Cu胁迫最具有敏感性,可作为Cu污染的生物标记物。     

亚精胺对镉胁迫下杞柳生长和生理特性的影响

为研究外源亚精胺对镉胁迫下杞柳生长和生理特性的影响,采用营养液培养试验,通过不同浓度(0、10、20、30、40 mg·L~(-1))的Cd2+胁迫处理,探明Cd2+对杞柳的半抑制浓度;研究在半抑制浓度下施用外源亚精胺(0、0.1、0.2、0.4、0.8、1.6 mmol·L~(-1))对镉胁迫的缓解效应。结果表明:镉胁迫对杞柳的半抑制浓度为24.50 mg·L~(-1);施用外源亚精胺可以有效缓解镉胁迫对杞柳生长的抑制作用,外源亚精胺处理相对生长率较对照增加44.97%～102.76%,过氧化氢含量下降54.08%～67.39%;其中0.4 mmol·L~(-1)亚精胺处理下相对生长率、根系节点数、连接数、分叉数的增长幅度均为最高,分别增加102.76%、50.33%、25.20%和25.42%,其总蛋白含量上升43.43%,产生超氧阴离子活力单位与过氧化氢含量分别下降46.35%和67.39%。研究表明,喷施亚精胺能有效缓解杞柳幼苗镉胁迫,其最佳施用浓度为0.4 mmol·L~(-1)。     

腐植酸影响扑草净对斑马鱼的急性毒性研究

腐植酸(HA)是水环境中一类重要的溶解性有机质,它能影响有机污染物对生物的急性毒性。以除草剂扑草净(Prometryn)作为目标污染物,模式生物斑马鱼(Danio rerio)作为受试生物,研究了扑草净对斑马鱼的96 h急性毒性以及HA存在下其对斑马鱼的毒性变化情况。结果显示,扑草净对斑马鱼的96 h半致死浓度(96 h LC50)为7.448 mg·L-1,95%置信区间为(7.032~7.971)mg·L-1。5 mg·L-1的HA对扑草净的毒性没有显著影响,但当扑草净浓度为8.5 mg·L-1时,15 mg·L-1的HA增加了其对斑马鱼的96 h累积死亡率,较同样扑草净浓度下无HA组高出40%。研究表明在较高扑草净浓度下,15 mg·L-1HA能增加其对斑马鱼的急性毒性,这可能是由于较高浓度(大于LC50值)的扑草净与HA共存时,减少污染物毒性的络合机制被其他能够引起毒性增加的机制所掩盖。     

镉对背角无齿蚌鳃和肝脏氧化损伤的影响

为了探明镉(Cd~(2+))对背角无齿蚌(Anodonta woodiana woodiana)鳃和肝脏的氧化损伤,根据Cd~(2+)96 h的半致死浓度,设置了5个处理组(4.22、8.43、16.86、33.72、67.45 mg·L~(-1))和1个空白对照组,分别处理24、48、72、96 h,通过实验测定其鳃与肝脏中过氧化氢(Hydrogen peroxide,H_2O_2)含量、抗超氧阴离子能力(Superoxide anion,O_2~-·)、抑制羟自由基能力(Hydroxyl radical,·OH)及总抗氧化能力(Total antioxidant capacity,T-AOC)。结果显示,在同一时间,与对照组相比,背角无齿蚌鳃和肝脏中H_2O_2含量整体表现为极显著性升高(P0.01);鳃抑制·OH能力出现极显著性降低(P0.01),肝脏抑制·OH无明显变化;鳃和肝脏抗O_2~-·能力均呈极显著性降低(P0.01);鳃和肝脏T-AOC呈极显著性升高(P0.01)。研究表明,肝脏作为背角无齿蚌的解毒器官,对外源Cd~(2+)的污染较为敏感,可以作为水体中镉污染监测的靶器官;鳃和肝脏抗O_2~-·能力均呈降低趋势,说明O_2~-·可能是镉致使背角无齿蚌氧化损伤的首要因素,可以作为水体镉污染监测的生物指标。     

斜生四链藻对水中四环素的胁迫响应及去除作用

四环素由于其低生物降解性和水溶性而在水环境中持续存在,对生态环境安全造成较高的潜在风险。为探讨水环境中残留的四环素与藻类的相互作用,以斜生四链藻为研究对象,考察了斜生四链藻对水中不同浓度四环素（0.5、1.0、1.5、2.5、4.0和6.0 mg·L^-1）的胁迫响应及去除作用。结果表明,各浓度四环素处理组均对斜生四链藻的生长产生抑制作用,最高抑制率达到了72.99%,四环素对斜生四链藻的半数效应质量浓度（96 h - EC₅₀）和抑制效应为80%质量浓度（96 h - EC₈₀）分别为2.46和6.9 mg·L^-1。在相同浓度四环素胁迫下,斜生四链藻的光合色素含量和F_v/F_m值呈现出和斜生四链藻细胞密度变化相同的趋势,与对照组相比,6.0 mg·L^-1浓度处理组中斜生四链藻的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量在96 h的抑制率分别是87.32%、66.91%和87.58%,F_v/F_m值降幅达到了77.4%。在低、中、高浓度四环素（0.5、1.5和6.0 mg·L^-1）胁迫下暴露96 h,斜生四链藻的丙二醛（MDA）含量整体呈现出先上升再下降的趋势;超氧化物歧化酶（SOD）活性和谷胱甘肽（GSH）含量均受到不同程度的诱导作用,6.0 mg·L^-1浓度处理组暴露96 h时,SOD活性为对照组的1.25倍,GSH含量为对照组的1.53倍。在斜生四链藻初始OD₆₉₀值为0.15,四环素浓度为4.0 mg·L^-1的条件下,48 h内斜生四链藻对四环素的去除率为90%,对照组的去除率为19%。研究结果为四环素对水体初级生产者的生态毒性提供了新资料,同时也为水体中残留四环素的生态修复提供了新的方向。     

镉对背角无齿蚌主要组织谷胱甘肽含量和相关酶活性的影响

为了进一步探明谷胱甘肽系统对镉引起的氧化损伤的防御作用,根据背角无齿蚌(Anodonta woodiana woodiana)96 h镉的半致死浓度,设置5个染毒组(4.22、8.43、16.86、33.72、67.45 mg·L-1)和1个对照组,处理24、48、72、96 h分别测定鳃与肝脏中还原型谷胱甘肽(GSH)、氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量和谷胱甘肽硫转移酶(GST)、谷胱甘肽还原酶(GR)的活性。实验结果显示,与对照组相比,除48 h、4.22 mg·L-1处理组鳃中GSSG含量出现显著性升高(P0.05)外,GSH和GSSG含量均表现为显著或极显著性降低(P0.05,P0.01);随着时间的延长,GSH/GSSG比值在低浓度(4.22、8.43 mg·L-1)处理组先降后升,在高浓度(33.72、67.45 mg·L-1)处理组则逐渐下降,且与对照组相比差异显著(P0.05)。与对照组相比,在24 h鳃中GST活性呈梯度型降低(P0.01);在48、72、96 h GST活性整体呈升高趋势,且在低浓度组升高、高浓度组降低,呈现显著性或极显著性差异(P0.05,P0.01)。鳃中GR活性在48 h、8.43 mg·L-1,72 h、67.45 mg·L-1和96 h、4.22 mg·L-1处理组出现显著性升高。随着浓度的升高和时间的延长,肝脏中GSH含量和GSH/GSSG比值呈显著或极显著性降低(P0.05,P0.01)。肝脏中GST活性整体呈升高趋势且有极显著性差异(P0.01);在24 h、4.22 mg·L-1处理组GST活性达到最高。同一时间,随着镉浓度的升高,肝脏中GST活性逐渐降低。肝脏中GR活性整体呈升高趋势且有显著性或极显著性差异(P0.05,P0.01),在72 h、4.22 mg·L-1处理组浓度达到最高。研究表明,肝脏中GSH含量的变化对镉引起的损伤反应灵敏且发挥了重要作用,GST解毒酶对镉的毒性反应灵敏,且肝脏较鳃的反应迅速。GSH含量、GST活性和肝脏分别可以作为环境监测的生化指标和靶器官。     

Cd、Pb复合胁迫下湿地匍灯藓(Plagiomnium acutum)重金属累积效应及抗氧化系统响应

采用浸没培养方法研究了不同浓度Cd、Pb复合胁迫下湿地匍灯藓(Plagiomnium acutum)重金属的累积效应及抗氧化系统的响应。结果显示:复合胁迫下Pb显着抑制湿地匍灯藓对Cd的吸收,与低 Pb 水平(20 mg·L^-1)相比(对照无检出值),在低 Cd(2 mg·L^-1)处理时,随Pb 处理浓度增加,藓体内 Cd 累积量分别降低了30.1%和 78.4%;在高 Cd(50 mg·L^-1)水平处理时,其降幅则分别达到了 35.0%和 86.9%.复合胁迫引起湿地匍灯藓脂质过氧化终产物丙二醛(MDA)含量随胁迫程度加大而持续升高,当复合胁迫浓度达到最大时,MDA含量也达到了最大,与对照相比显着增加7162%.与此同时,超氧化物歧化酶(SOD)活性和脯氨酸含量也呈现了应激性增加,且均在最高复合胁迫浓度处理时达到最大,与对照相比分别增加237.4%和2049%,而过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性则持续降低。基于此,可以认为:Cd、Pb复合胁迫下,Pb对Cd的累积效应有明显的抑制作用,且这种抑制作用有浓度依赖性;Cd、Pb复合胁迫所致细胞氧化损伤的主要来源为过氧化物的清除能力低下所致过氧化物积累。     

铜胁迫对粉葛幼苗生长及生理指标的影响

近年来,由铜导致的土壤污染逐渐加重,严重影响了药用植物的品质。本实验通过水培法,研究施用不同浓度的铜离子对粉葛幼苗生长及生理指标的影响,旨在为粉葛的安全种植提供一定科学依据。研究结果表明：铜胁迫处理对粉葛幼苗的生长具有低促高抑的作用,在铜离子浓度为0 mg·L^-1、0.01 mg·L^-1、0.03 mg·L^-1时,叶片舒展,叶色发绿,生长良好,但当浓度为0.06 mg·L^-1和0.1 mg·L^-1时出现叶缘发黄、甚至凋落死亡。随着铜离子浓度增大,叶片的叶长增长率和叶宽增长率均呈先增后降趋势,在0.03 mg·L^-1时达到最大。在生理指标方面,低浓度铜离子（0.01 mg·L^-1、0.03 mg·L^-1）处理时,SPAD值和可溶性蛋白含量均呈现升高趋势,高浓度铜离子（0.06 mg·L^-1、0.1 mg·L^-1）处理时,两者均呈现降低趋势,且在高浓度下随着铜胁迫处理的时间延长,SPAD值持续下降。粉葛幼苗中丙二醛含量、相对电导率和可溶性糖的含量均随着铜离子浓度的升高而逐渐增大。     

天台鹅耳枥的组织培养与快速繁殖

为了首次建立天台鹅耳枥的组织培养与植株再生体系,以其茎段、未萌发的新芽及萌发后的嫩芽、叶片等为外植体进行离体培养试验。结果表明,以新生的嫩芽为外植体,成功诱导不定芽的分化与增殖,最佳培养基配方为1/2 MS+6-BA 2.0 mg·L^-1+NAA 0.2 mg·L^-1+PVP 0.2%。壮苗培养基配方为1/2MS+6-BA 0.5 mg·L^-1+NAA 0.05 mg·L^-1;最佳生根培养基配方为1/4 MS+IBA 1.0 mg·L^-1+NAA 0.1 mg·L^-1。     

黄山松成熟胚培养与植株再生技术研究

以黄山松(Pinus taiwanensis Hayata)成熟胚为试验材料,进行离体培养与植株再生条件的初步研究。结果表明,黄山松成熟胚外植体表面灭菌以75%的乙醇处理1 min,3%的次氯酸钠处理10 min为适宜;愈伤组织诱导培养基以MS + 1.0 mg·L^-1 6-BA + 0.2 mg·L^-1 NAA为最佳;适宜的不定芽分化培养基为DCR + 1.0 mg·L^-1 6-BA + 0.05 mg·L^-1 NAA;不定芽伸长以DCR + 0.1 mg·L^-1 6-BA + 0.05 mg·L^-1 NAA为适宜;生根培养基以1/2 DCR + 2.0 mg·L^-1 IBA + 0.05 mg·L^-1 NAA为适宜。建立的植株再生体系为黄山松种质资源的保存、遗传改良及优质种苗繁殖等研究提供了参考。