我国农田重金属污染及其修复对策

环境污染是当今世界所面临的难题之一,而农田重金属污染对农业生产和人类的健康都产生了非常不利的影响。本文分析了农田重金属污染的危害、重金属的传播途径及我国农田重金属污染的现状,并提出了农田重金属污染的修复对策,以期为治理农田重金属污染提供参考。     

基于转录组测序对小麦抗叶锈性相关基因的筛选与分析

为了探明小麦‘TcLr19’抵抗小麦叶锈菌侵染的内在分子机制,挖掘与抗叶锈菌密切相关的功能基因,对接种叶锈菌后的小麦材料‘TcLr19’进行Illumina NextSeq500转录组测序。筛选到差异表达的基因(Differential expressiongenes,DEGs)8970个,其中上调差异表达基因4953个,下调差异表达基因4017个。差异基因通过GO(Gene Ontology)功能分类和KEGG(Kyoto Encyclopedia of Gene and Genomes)Pathway富集分析,被归于1 790个GO类别,定位到84个代谢通路中。采用实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR,qRT-PCR)对转录组分析结果进行验证,结果表明,qRT-PCR与RNA-seq分析结果基本一致,为小麦TcLr19抗小麦叶锈菌新基因的挖掘提供了可靠的参考资料。     

老化生物炭对黑麦草累积重金属的影响

采用化学老化法制得老化生物炭,通过黑麦草盆栽试验,比较生物炭老化前后对土壤中重金属残留量的影响及黑麦草对重金属累积量的影响,探讨老化生物炭对土壤中重金属铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)生物有效性的影响。结果表明,与新鲜炭相比,老化生物炭增加了黑麦草的生物量和土壤中重金属的残留量,同时减少了黑麦草体内的重金属累积量。其中,5%老化生物炭处理的效果最为明显,可以使土壤中重金属Pb、Cd、Cr残留量分别增加6.85%、13.83%、34.36%,使植物地上部分对3种金属的累积量分别减少56.53%、55.68%、47.27%,使植物地下部分对3种金属的累积量分别减少41.71%、21.79%、43.37%。此外,施加生物炭可以显著减少植物地上部分、地下部分的富集系数及转运系数,其中对Cr的作用效果最明显。生物炭老化后对重金属具有更强的吸附固定能力,能减少植物对重金属的累积,降低重金属的毒害效应,进而提高植物生物量。研究结果为生物炭的长期应用提供了理论依据。     

贵阳市典型污染区蔬菜和水稻重金属富集特征及质量评价

工矿业发展易引发城市周边土壤重金属污染。为掌握贵阳市典型污染区农产品重金属污染状况及富集特性,本文选择磷矿区、煤矿区、铝矿冶炼区及养殖废水灌溉区农田土壤蔬菜和水稻为研究对象,利用电感耦合等离子体质谱仪X2(ICP-MS)测定重金属。结果表明:磷矿区、铝矿冶炼、煤矿区、污水灌溉区和对照区土壤综合污染指数分别为1.18、1.17、1.34、2.01和0.678,Cd点位超标率达80.85%,是特征污染元素;蔬菜样品中有2个Cd超过国家食品安全限值,超标率为3.2%;重金属富集系数较低,表现为Cd(0.1)﹥Cu(0.09)﹥Zn(0.05)﹥As(0.01)﹥Cr(0.005)﹥Pb(0.003);煤矿区稻米Cd、Cu、Zn分别超标6.7、1.1和1.5倍,THQ值均大于1。典型污染区土壤重金属污染严重,但蔬菜富集系数低,食物链风险相对较小,煤矿区稻米具有潜在健康风险。     

通过比较转录组分析鉴定山麻鸭开产调控基因

蛋鸭开产与卵巢发育有紧密联系，本实验旨在探索山麻鸭开产前后卵巢形态变化及基因表达的差异，鉴别参与启动开产的关键基因，为后期蛋鸭开产相关的分子遗传机制研究奠定基础。在山麻鸭开产前后的S1期（81日龄）和S2期（137日龄）分别选取3个个体的卵巢基质进行转录组测序，对转录组数据开展差异表达分析、功能富集分析及关键基因筛选，同时对关键基因进行荧光定量PCR(qRT-PCR)验证。在差异倍数log2转换的绝对值（|log2(FoldChange)|）大于1.5、矫正P值<0.05的筛选条件下鉴别出382个差异表达基因。基于382个差异表达基因的GO功能注释发现与卵泡生长和卵巢功能调节相关的通路：细胞外基质的组织、细胞外基质结构成分和含有胶原蛋白的细胞外基质相关途径；KEGG富集分析发现上述基因显著富集于ECM受体相互作用和PI3K-Akt信号通路。在涉及上述重要富集通路的基因中有9个基因交集：CD44、COL1A1、COL6A1、CREB3L1、ITGB2、THBS2、VWF、VEGFC、WNT5B，通过qRT-PCR验证了这9个基因在转录组数据差异表达方面的可靠性。在这9个基因中，CO...     

芥菜HMA家族基因鉴定及其在镉胁迫下的表达分析

芥菜（Brassica juncea）对多种重金属具有富集能力。重金属ATP酶（heavy metal transporting ATPase,HMA）在植物转运重金属过程中具有重要的作用。基于基因组和转录组数据，对芥菜HMA家族基因成员进行了全基因组鉴定。芥菜基因组中包含27个HMA基因，其编码的蛋白质中有6个不稳定指数大于40，有22个为疏水性蛋白；这些基因聚类为P-1B-1、P-1B-2和P-1B-4等3个亚家族；27个HMA蛋白均为膜蛋白，都具有E1-E2ATPase和hydrolase结构域；芥菜HMA蛋白都含有8～15个保守基序，不同亚族因具有独特的保守基序结构从而转运重金属的种类不同；在芥菜HMA基因启动子区域中与生长发育有关的顺式作用元件TGA和与逆境响应相关的顺式作用元件ABRE、MBS、LTR、TC广泛分布；在镉胁迫下，BjuA033764、BjuB019118、BjuB035256、BjuB045293等基因在叶片中表达量明显上调，BjuA003596、BjuB040613、BjuA025022等基因在根系中表达量明显上调，说明其参与了芥菜对镉胁迫的响应。     

湘西不同植被类型土壤重金属分布及相关性研究

【目的】探讨湘西地区不同植被下土壤环境的状况,揭示土壤富集重金属元素的规律。【方法】以湖南湘西地区针叶林、针阔混交林、阔叶林和灌木林4种森林土壤不同层次(0~15 cm和15~30 cm)的Cd、Cu、Ni、Pb、Zn为研究对象,采用单因素分析法和主成分分析法分析重金属分布及相关性。【结果】不同植被下土壤中5种重金属含量的变异系数为0.18%~0.69%,由大到小的排列顺序为Cu>Zn>Ni>Pb>Cd。主成分分析表明Cu和Cd在PC1中有较大的荷载值,在PC2中有中等的荷载值。各因素相关性分析结果显示,灌木林土壤容重与Zn之间存在显著的负相关性,针叶林土壤容重与Cu之间存在显著的正相关性;灌木林土壤有机质与Cd之间有显著的正相关性,针叶林土壤pH值与Ni和Zn之间有显著的正相关性;针阔混交林土壤pH值与Pb、Cu和Ni之间存在显著的正相关性,灌木林土壤重金属含量之间的相关性较显著。【结论】湘西地区不同植被类型土壤重金属含量的垂直分布规律存在差异,表现为针阔混交林的上层土壤中重金属含量均低于下层土壤,常绿阔叶林的上层土壤中重金属含量均高于下层土壤,而针叶林和灌木林土壤中重金属含量无差异性变化;湘西地区土壤容重、有机质、坡度、pH值、土层厚度对Cd含量的影响较大,海拔对Pb、Ni和Cu的影响较大,坡度对Ni的影响较大;湘西地区灌木林中重金属来源相同的可能性相较于其他3种植被类型更大。     

甘肃民乐栽培当归的品质与土壤相关性分析

本研究通过对民乐县种植的当归药材和种植土壤分别进行采样测定,结果表明民乐县人工种植当归的质量稳定,受重金属污染的风险低,符合药典标准规定。相关性分析结果表明:浸出物与土壤pH值呈极显著正相关,与有机质呈极显著负相关;阿魏酸与土壤pH值呈极显著正相关,与全磷呈显著负相关。挥发油与测定的土壤因子之间无显著相关性。灰色关联度分析结果表明:土壤pH是影响当归浸出物、挥发油的重要因子,土壤有机质是影响当归阿魏酸含量的重要因子;且磷、全氮和有机质对浸出物、挥发油、阿魏酸的影响程度不同。综上所述,本研究结果揭示了土壤因子对民乐县种植当归品质的影响规律,可为民乐县规范化种植当归药材提供理论依据。     

王水水浴消解法测定土壤重金属含量的方法研究

为了寻求一种能同时测定多种重金属元素的土壤消解方法,将土壤标准物质和不同类型的土壤实际样品采用王水水浴消解,再通过原子吸收仪测定Cd、Pb、Cu、Zn、Cr、Ni 6种元素含量,通过原子荧光仪测定Hg和As 2种元素含量。结果表明:此法适用于环境监测中Cd、Pb、Cu、Zn、Ni、Hg、As 7种土壤必测元素的同步消解前处理,各元素测定结果的相对标准偏差为0.6%～4.4%,相对误差为-5.8%～4.2%,Pb、Cu、Zn、Ni、As 5个元素的加标回收率为92.6%～108.0%,Cd、Hg 2个低含量元素的加标回收率为81.8%～114.0%,均符合现行国家标准的要求。相较于电热板和微波消解法,此法所需设备、试剂和操作步骤简单,有利于测定大批量土壤样品,提高工作效率,减少环境污染,可为相关标准的建立提供参考依据。