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[目的][方法] 本研究以原生动物尾草履虫(Paramecium caudatum)为实验对象, 对目前广泛应用的两种纳米材料,纳米二氧化钛(TiO2)和纳米氧化锌(ZnO)的24小时急性毒性进行了比较研究,分析了草履虫在两种纳米材料胁迫下抗氧化酶活性的改变,并结合两种纳米材料的超微形态,探讨了纳米材料毒性效应的机制,为两种纳米材料的环境毒性监测与评价提供依据。[结果]结果显示:对尾草履虫的24小时半数效应浓度(24h-EC50)分别为51.580mg·L-1(TiO2)、0.444mg·L-1(ZnO);最低有影响浓度(24h-LOEC)分别为1.712mg·L-1(TiO2)、0.352mg·L-1(ZnO);以EC50浓度24小时胁迫尾草履虫,获得抗氧化酶活性改变为:超氧化物歧化酶(SOD),过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性与对照组相比有不同程度的改变,经成对检验分析,两种纳米材料对尾草履虫的POD酶表现出较为明显的抑制作用。[结论]上述结果表明:纳米氧化锌对草履虫的24小时急性毒性大于纳米二氧化钛,这与纳米氧化锌对草履虫抗氧化酶的抑制作用更强,以及纳米氧化锌(30nm)的超微形态相较于纳米二氧化钛(25nm)更加纤细和尖锐有关;本研究获得的24小时急性毒性指标可用于监测和评价两种纳米材料的环境毒性,并为纳米材料的环境容量和生态安全阈值确定提供参考。 相似文献
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为了深入揭示植物抗氧化酶的相关基因及其响应重金属胁迫的作用机制,以重金属铅(Pb)超富集植物金丝草[Pogonatherum crinitum(Thunb.)Kunth.]为研究对象,设置Pb浓度0、300、500、1 000 mg·L-1和2 000 mg·L-1的水培模拟胁迫试验,测定不同Pb浓度下金丝草叶片的抗氧化酶活性,并对Pb胁迫处理的金丝草叶片进行RNA-Seq测序,将转录组测序得到的Unigenes通过GO与KEGG富集注释,筛选出叶片抗氧化酶相关的DEGs,并利用实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)进行验证。结果表明:随Pb胁迫浓度的增加,金丝草叶片过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性呈增加趋势,丙二醛(MDA)含量则呈先增加后降低的趋势;转录组测序得到总碱基数为56.34 Gb,各样品碱基质量达到Q20、Q30水平的均大于90%,测序结果可靠;筛选出的DEGs通过GO与KEGG数据库进行对比注释发现,金丝草叶片DEGs在“过氧化物酶体”“氧化还原酶活性”“氧化还原酶活性,作用于CH-OH供体组”“活性氧代谢过程”和“过氧化氢代谢过程”等与抗氧化相关的GO功能条目上显著富集,在“谷胱甘肽代谢”“抗坏血酸和醛糖代谢”“植物激素信号转导”“黄酮类生物合成”和“MAPK信号通路-植物”等与抗氧化相关的KEGG通路上显著富集; Pb胁迫下金丝草叶片抗氧化酶相关基因PcSOD、PcPOD和PcCAT上调表达,qRT-PCR验证结果与转录组测序结果一致,Pb胁迫下这些基因的相对表达量与抗氧化酶活性的变化趋势一致。研究表明,金丝草可通过提高抗氧化酶活性来适应Pb胁迫,抗氧化酶相关基因PcSOD、PcPOD和PcCAT参与了金丝草应对Pb胁迫的调控过程。 相似文献
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以蚕豆为试材,对甲醛(HCHO)处理0、24、48、72 h的蚕豆叶片进行气孔开度、导度、细胞内H2O2含量和抗氧化酶活性的测定,并用荧光显微检测法进行了H2O2的亚细胞定位检测。结果表明:气体HCHO处理的72 h内,由于蚕豆叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性从284.52 U·min-1·g-1 FW升至291.44 U·min-1·g-1 FW,过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性先升高后降低,导致蚕豆叶片中H2O2含量从1.31μmol·g-1 FW升至2.39μmol·g-1 FW;较短时间(24~48 h)的HCHO处理下蚕豆叶片H2O2主要分布在保卫细胞的胞质中,72 h后不仅保卫细胞的胞质中H2O2积累增多,积累H2O2的叶绿体数量也增多;HCHO持续处理72 h内蚕豆叶片气孔开度和导度分别下降46.50%和78.80%,涂抹抗坏血酸(ASA)的实验证实,H2O2对蚕豆叶片气孔开度和导度的调节起到关键作用。研究认为,0.46~0.72 mg·m-3的HCHO胁迫致使蚕豆叶片中积累的H2O2定位于保卫细胞,是蚕豆叶片气孔开度减小和导度降低的主要原因。 相似文献
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[目的]研究乙烯利和甲基环丙烯(1-MCP)对甘蔗苗期叶片抗氧化酶活性的影响,为明确乙烯利和1-MCP对甘蔗苗期抗旱能力的影响提供依据.[方法]以桶栽的苗期新台糖22号为研究对象,在不同水分胁迫条件下分别用浓度为200和300 mg/L的乙烯利喷施甘蔗叶面,然后用1 mg/L 1-MCP密闭连续熏蒸16h,在不同处理时期分别测定甘蔗苗期叶片过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性.[结果]随水分胁迫程度的增强,喷施200mg/L乙烯利+1 mg/L 1-MCP处理的苗期甘蔗叶片POD、SOD和CAT活性明显增加.而喷施300 mg/L乙烯利+1mg/L1-MCP处理的甘蔗苗期叶片POD、SOD和CAT活性则呈先升高后降低的趋势,表现为在轻度水分胁迫时呈上升趋势,中度和重度水分胁迫时呈下降趋势.[结论]喷施200 mg/L乙烯利+1 mg/L 1-MCP能增加苗期甘蔗的POD、SOD和CAT活性,有利于提高苗期甘蔗的抗旱性;但在中度和重度水分胁迫下喷施较高浓度的乙烯利(300 mg/L)和1-MCP不利于提高苗期甘蔗的抗旱性. 相似文献
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宋关玲 《农业环境科学学报》2007,26(3):955-959
为了研究西洋菜是否可以应用于有重金属铜污染的富营养化地表水体的治理和生态修复中,以不同浓度的铜处理3d的西洋菜为实验材料,研究了在短期的培养条件下铜对西洋菜生长的影响。主要测定了抗氧化系统的几种酶,包括POD、CAT、SOD的活性以及可溶性蛋白、叶绿体色素含量的变化。研究表明,浓度为0.05mg·L^-1左右的Cu^2+对西洋菜的生长有一定的促进作用,此时西洋菜利用光能等的能力均有一定的提高;浓度为0.5~5mg·L^-1的Cu^2+对西洋菜的生长造成一定的环境胁迫,此时西洋菜保护酶活性明显提高;浓度大于5mg·L^-1的Cu^2+对西洋菜造成严重的过氧化损伤,此时保护酶的调节能力降低。西洋菜对铜的耐受能力不高,只适合应用于铜浓度极低的富营养化水体的治理和生态修复。 相似文献
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核桃油对小鼠体内抗氧化酶活性及总抗氧化能力的影响 总被引:8,自引:0,他引:8
以不同剂量核桃油连续给小鼠灌胃,3周后检测小鼠肝、脑组织中总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)的活性。结果表明,与对照组相比,17mL/(kg·d)核桃油可显著(P<0.05)提高小鼠肝、脑组织中T-AOC,SOD,CAT,GSH-PX的活力,表明该剂量核桃油可以提高酶的抗氧化作用,且剂量达33mL/(kg·d)时效果最好。 相似文献
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香豆素对苏丹草种子萌发和幼苗生长的影响 总被引:1,自引:1,他引:0
香豆素为黄花草木樨(Melilotus officinalis)水浸提液的主效化感物质,能抑制多种杂草种子的萌发和幼苗生长。为探明香豆素的化感抑草作用机理,本研究采用室内培养、生物检测的方法,研究了简单香豆素水溶液对苏丹草(Sorghum sudanense)种子萌发及其幼苗生长和生理生化指标的影响,并采用透射电镜观察了苏丹草幼苗根和茎的超微组织结构。结果表明,20~100μg·mL~(-1)香豆素水溶液能够显著抑制早期苏丹草种子的萌发(P0.05),且随浓度升高抑制作用增强,能够显著抑制苏丹草根伸长,随处理时间的延长和浓度的升高其抑制作用也增强,根变粗扭曲,而对茎长的影响存在浓度效应和时间效应,在4d时,20~100μg·mL~(-1)浓度的香豆素水溶液均促进茎长,6和8d则表现为低浓度促进、高浓度抑制;与加蒸馏水的对照组相比,100μg·mL~(-1)香豆素溶液处理显著(P0.05)提高了过氧化氢酶(CAT)活性,并降低了超氧化物歧化酶(SOD)活性,对过氧化物酶(POD)抑制作用表现为先降低后升高;香豆素处理显著(P0.05)提高了可溶性糖的含量,同时显著(P0.05)降低了叶绿素的含量;在香豆素处理下,淀粉含量先降低后升高,吲哚乙酸氧化酶(IAAO)活性仅在第4天时低于对照组。香豆素水溶液破坏了苏丹草根细胞的超微结构,出现液泡体积变大,细胞器数量和种类减少的现象,细胞核的核膜发生明显的歪曲,细胞核变小甚至消失;香豆素水溶液处理下的苏丹草幼苗叶绿体内淀粉粒数目显著(P0.05)增加,体积变大。以上结果显示,100μg·mL~(-1)的香豆素水溶液可以通过改变苏丹草抗氧化酶系统、增加渗透调节物质、降低叶绿素含量、影响酶活性以及破坏细胞超微结构等途径调节苏丹草的生长。 相似文献