螯合剂对铀镉污染土壤中蚕豆幼苗生理特性影响

通过盆栽试验研究了在不同浓度EDTA、柠檬酸、草酸3种螯合剂作用下不同浓度铀镉复合污染(分别用W1、W2表示)对土壤中蚕豆(Vicia faba L.)幼苗体内叶绿素、丙二醛和细胞质膜透性的影响.结果表明,在所设的两个土壤污染浓度下,较高土壤污染浓度(W2)中植物受损伤程度高于较低土壤污染浓度(W1)中的植物受损伤程度,由此得出较高土壤污染浓度可能更有利于蚕豆对铀镉的吸收;蚕豆的整个生长过程中,对于叶绿素而言,在污染土壤中添加5 mg·kg-1的草酸,对其含量影响最大,可能有利于促进蚕豆对土壤中铀和镉的吸收,添加2.5 mg·kg-1的柠檬酸次之;对于丙二醛,向污染土壤中添加10 mg·kg-1的草酸,对其含量影响最大,可能有利于蚕豆对土壤中铀和镉的吸收,添加2.5 mg·kg-1的柠檬酸次之;在细胞质膜透性上,向土壤中添加5 mg·kg-1草酸,对其含量影响最大,可能更有利于促进蚕豆吸收土壤中的铀和镉,而添加5 mg·kg-1的柠檬酸次之.而EDTA在整个试验中都表现出了对植物较大的生物毒性.     

~(133)Cs、~(88)Sr单一胁迫对甘蓝生理生化指标的影响

通过盆栽露地试验,研究了土壤中不同处理浓度的-33Cs和"Sr单一胁迫对甘蓝生理生化指标的影响.结果表明.高浓度的133Cs或88Sr胁迫会抑制甘蓝叶绿素的合成,并且在胁迫环境下,随着植物的生长发育,这种影响会进一步扩大.高浓度的133Cs、88Sr胁迫会使甘蓝细胞膜脂质过氧化作用增强,随着植株的生长,MDA含量呈上升趋势.133Cs、88Sr处理下,POD和CAT活性在低浓度下保持稳定或有所上升,但高浓度下则两种酶活性下降.     

不同含磷化合物固化修复铀污染土壤的研究

为探究含磷化合物对铀(U)污染土壤的钝化效果,采用大棚盆栽试验,研究原铀污染土壤、模拟铀污染土壤(25、50 mg·kg~(-1))上施用过磷酸钙(SSP)、磷酸二氢钾(KH_2PO_4)和纳米羟基磷灰石(NHAP)对铀污染土壤铀形态和紫花苜蓿吸收转移铀的影响。结果表明,添加含磷化合物能够明显促进植物的生长,以添加过磷酸钙促进植物生长效果最好。与对照组相比,在原铀污染土添加SSP、KH_2PO_4、NHAP使紫花苜蓿植株铀含量分别减少了21.16%、40.59%、36.61%;在模拟铀污染量25 mg·kg~(-1)土壤中,添加SSP、KH_2PO_4、NHAP使紫花苜蓿植株铀含量分别减少了76.68%、89.67%、74.95%;在模拟铀污染量50 mg·kg~(-1)土壤中,添加SSP、KH_2PO_4、NHAP使紫花苜蓿植株铀含量分别减少了66.33%、81.07%、86.78%。针对3种铀污染土壤,KH_2PO_4降低植物富集铀的效果最好。3种含磷化合物均显著降低了土壤中铀的有效态含量,增加了毒性较低形态的含量以及毒性最低的残留态铀含量,这表明含磷化合物通过降低土壤中铀的有效态含量,从而减少铀向植物迁移。综上,含磷化合物对铀污染土壤有较好的钝化修复效果。本研究为初级农产品的安全提供了相对有利的土壤环境,同时为放射性核素污染土壤治理和环境修复提供了一定的参考。     

牦牛GPX基因家族生物信息学及表达分析

本研究旨在筛选F1代雄性不育犏牛与正常牦牛谷胱甘肽过氧化酶家族（GPXs）差异表达基因（DEGs）,探索在牦牛附睾精子成熟过程中可能发挥重要作用的调控基因和生物学功能。从转录组测序数据库中筛选并鉴定得到牦牛GPXs基因,利用生物信息学方法分析GPXs基因理化性质、基因结构、系统进化关系、表达情况以及GPXs蛋白多序列比对、二级结构、三级结构。结果显示：共鉴定了8个牦牛GPXs基因（GPX1～GPX8）,分子量为22.60～56.31 ku,等电点为5.09～5.32,包含4～8个保守元件;GPXs蛋白具有共同保守氨基酸序列,在蛋白二、三级结构分析中显示都存在反向平行的β-折叠结构,并与ALOX5、GSS、GSTM3蛋白均存在相互作用;系统进化树显示,GPX基因家族在反刍动物的同源性最高;牦牛和犏牛附睾组织检测到GPX2、GPX3、GPX5、GPX8基因表达存在显著性差异。研究表明,牦牛GPXs基因家族结构高度保守,功能上可能参与调控牦牛附睾精子抗氧化等过程。     

锶及柴油胁迫下3种杨树对土壤锶的富集特征

为探究杨树对土壤锶污染的修复能力,以白杨、俄罗斯杨和青杨为试材,在100 mg·kg~(-1)Sr~(2+),15mg·kg~(-1)柴油,15 mg·kg~(-1)柴油+100 mg·kg~(-1)Sr~(2+)条件下处理60 d,通过测定杨树的生长指标及各器官Sr~(2+)富集浓度,探讨比较不同种的杨树对土壤Sr~(2+)的富集特征和富集能力差异。结果表明,单一Sr~(2+)胁迫能够促进俄罗斯杨和青杨幼苗的生长,对白杨的生长表现出一定抑制效应;而柴油污染胁迫对杨树的生长均具有明显的抑制作用,其中白杨对柴油胁迫的耐受性优于俄罗斯杨和青杨。单独Sr~(2+)胁迫下3种杨树幼苗各器官Sr~(2+)富集为叶根茎,其中白杨的总富集浓度最高,达到2.369 mg·g~(-1)DW,青杨最低,为1.203 mg·g~(-1)DW。在柴油和Sr~(2+)的复合胁迫下,白杨、俄罗斯杨和青杨对Sr~(2+)的富集浓度明显减小,分别为1.344、1.145和0.604 mg·g~(-1)DW;但白杨和俄罗斯杨富集特征变化不大,青杨Sr~(2+)富集浓度最大的器官由叶变为根。此外,柴油的施加对3种杨树转运能力的影响具有显著差异,其中白杨的转运能力增强了15.76%,青杨显著降低了61.83%,说明杨树对土壤Sr~(2+)及其与柴油复合污染胁迫都有较好的耐受及Sr~(2+)富集能力,其中白杨更适合作为污染治理树种。本研究结果为锶及柴油污染土壤的植物修复提供了参考依据。     

苋菜、小麦和玉米对铯的吸收和积累差异

苋菜、小麦和玉米用石英砂和Hoagland营养液进行盆栽培养,3叶期时,向培养液中添加不同浓度铯(0、0.5、1、5、10、20 mmol/L CsCI),在处理后第7、14、21、28天取样,分析3种植物对铯的吸收富集差异.结果表明:苋菜、小麦和玉米中铯含量均与处理浓度和时间呈显著正相关,在20 mmol/L铯浓度下处理28 d后达到最大值;苋菜对铯的富集能力和富集系数远远高于小麦和玉米,在处理浓度小于1 mmol/L时,小麦和玉米对铯的吸收富集无显著差异,但随着处理浓度的增加和处理时间的延长,小麦对铯的富集能力显著高于玉米;苋菜、小麦和玉米的根、茎、叶对铯的吸收富集也存在显著差异,苋菜叶片是主要的富集器官,富集量表现为叶、茎、根依次减小,而小麦和玉米的根是主要富集器官,富集量表现为根、茎、叶依次减小;铯显著抑制苋菜、小麦和玉米的生长发育,随着处理浓度的增加,生物量显著降低,根冠比显著增加.本研究结果表明苋菜是一种铯富集能力强的具有较高潜在应用价值的铯污染修复植物,而小麦和玉米是铯低富集植物.     

施加钙对锶胁迫下麻疯树生长及生理生化的影响

为了研究外源钙对锶胁迫下麻疯树生理生化的影响,本试验以麻疯树为研究材料,施加88Sr2+(200mg·kg-1)与不同浓度Ca2+(0、100和200mg·kg-1),处理30、70和120 d后取样,测定生长指标及生理生化等指标,以此研究Ca2+对麻疯树所受Sr2+胁迫的调节作用。结果表明:施加Ca2+促进了株高和叶面积增加,并在前期大量促进叶绿素的合成;最大荧光Fm和最大光化学效率Fv/Fm等荧光参数随着处理时间逐渐升高并在120 d时显著高于对照组,表明Ca2+降低了胁迫对PSII反应中心的损害;施加Ca2+后幼苗SOD、POD和CAT活性明显降低,说明88Sr2+胁迫对抗氧化防御系统的刺激有所降低;丙二醛与脯氨酸含量的降低也表明施加Ca2+缓解了幼苗所受88Sr2+胁迫。通过对比,低浓度Ca2+能够更好地缓解胁迫,对株高、株茎和叶面积的促进作用明显高于高浓度Ca2+处理。在处理30 d时,低浓度Ca2+对叶绿素含量、Fv/Fm和电子传递速率ETR的调节效果更明显。因此,Ca2+可以在一定程度上缓解88Sr2+对麻疯树幼苗的胁迫,并且低浓度Ca2+的缓解效果更明显。研究结果为木本植物修复放射性核素污染土壤提供了一定的科学依据。     

三种核素对植物烂种烂芽的影响

为探讨核素及其浓度与植物烂种烂芽的关系,用Sr(NO3)2、CsNO3和UO2(NO3)26H2O,配制成0,0.1,0.5,1.0,2.5,5.0,7.5和10.0mmol.L-1的溶液,研究Sr、Cs和U在发芽试验中对向日葵、大豆、玉米、黄瓜和油菜种子烂种烂芽的影响。结果表明:核素、核素浓度和植物对烂种烂芽的影响极显著,互作效应也非常显著。U处理的烂种烂芽率极显著地高于Sr或Cs处理,Sr或Cs处理之间差异不显著。不同Sr2+或Cs+浓度处理间没有显著差异。2.5mmol.L-1及以上U6+处理极显著地增加植物烂种烂芽率。植物之间对核素的反应差异较大,向日葵敏感,黄瓜不敏感,油菜、大豆和玉米介于二者之间。因此,不同核素对植物种子烂种烂芽的影响不同,U的影响大于Sr或Cs的影响,中高浓度U离子易致植物种子和幼芽死亡,不同植物烂种烂芽率对不同种类和不同浓度的核素反应不同。     

Sr胁迫对油菜幼苗抗氧化指标影响的研究

在石英砂和Hoagland营养液培养条件下,用浓度为0、10、20和40mmol/L的88Sr2+(88SrC l2)处理油菜幼苗(Brassica napus L.)(三叶期到六叶期),动态研究Sr胁迫对油菜幼苗抗氧化指标的影响,以及Sr2+积累量和富集能力的变化。结果表明,油菜幼苗对Sr2+表现出高富集能力,富集能力依次为:叶茎根,Sr2+浓度越高,富集能力越低。与对照相比,Sr2+胁迫下的油菜超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量随Sr2+浓度的增加及胁迫时间的延长呈先上升后下降趋势;过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性则随富集Sr2+能力的提高而降低。因此得出结论,油菜幼苗对Sr胁迫具有较高的耐受能力和富集能力;叶片是最主要的富集器官;富集能力与POD,CAT活性显著负相关。     

不同植物对高浓度Sr、Cs胁迫的响应与修复植物筛选

研究不同植物对锶(Sr)和铯(Cs)的抗性及富集能力对于修复锶和铯污染的土壤具有重要理论和实践意义。通过研究和评价10科13种植物对高浓度S(r500 mg Sr.kg-1)、Cs(500 mg Cs.kg-1)的抗性和富集能力,筛选针对土壤Sr或Cs污染的修复植物。结果表明:(1)抗高浓度Sr胁迫能力从大到小依次是芝麻>向日葵>红圆叶苋>菊苣>空心莲子草>西葫芦>蕹菜>黄秋葵>高粱>木耳菜>柳叶苋>四季豆>灰灰菜(;2)抗高浓度Cs胁迫能力从大到小依次是芝麻>蕹菜>四季豆>空心莲子草>西葫芦>黄秋葵>向日葵>柳叶苋>红圆叶苋>灰灰菜>木耳菜>高粱>菊苣;(3)13种植物中西葫芦的Sr含量、转移系数(TF值)、单位种植面积的Sr积累量、地上器官的Sr积累量均最大;(4)菊苣的Cs含量、TF值最大,灰灰菜单位种植面积的Cs积累量、地上部分的Cs积累量最大,空心莲子草次之。综合植物对Sr和Cs的抗性及富集能力,西葫芦、菊苣、木耳菜和黄秋葵可作为修复高浓度Sr污染土壤的植物,灰灰菜、空心莲子草和向日葵可作为修复高浓度Cs污染土壤的植物。