12C6+重离子辐照大葱的细胞学和RAPD分析

用309、0和180Gy12C6+重离子辐照处理大葱干种子,研究其对大葱根尖的细胞学效应,并采用随机扩增多态性DNA(RAPD)技术初步分析了其变异类型。不同剂量12C6+的重离子照射能有效诱导大葱根尖细胞微核和染色体畸变。随着辐照剂量的增加,幼苗根尖细胞微核形成几率明显增大,微核率、多微核率和染色体总畸变率呈线性上升。但除去微核以外的染色体畸变率则呈U型变化。RAPD结果表明,大葱不同处理之间的DNA存在明显差异,所用35种引物中有28种出现了特异性条带,既有新增条带,又有缺失条带,还有迁移率的差异。30、90和180Gy剂量辐照引起的RAPD变异率分别为29.91%、41.05%和22.14%。结果发现高微核率和染色体变异过大会导致高致死效应,使得染色体总畸变率高的处理组在当代生长苗的DNA变异率变小。     

12C6+重离子束辐照玉米后代的生物学效应

为给玉米种质创新及品种改良创制优异的资源材料,采用不同剂量0(对照)、30、60、90、120 Gy 的¹²C⁶⁺重离子束辐照自育骨干玉米自交系LY8405干种子,并对各剂量辐照后代植株的生物学效应进行详细的对比分析。结果表明,随着辐照剂量的增加,自交系LY8405 M₁种子发芽率、株高、穗位高和花粉活力均低于对照组,相同剂量辐照的M₂生理损伤检测指标较M₁有较大程度的恢复,但仍显著低于对照组,而90和120 Gy剂量辐照后的M₁、M₂种子发芽率、株高和穗位高均与对照组表现出极显著差异;辐照剂量为30 Gy时,在M₂、M₃植株变异表型筛选中,创制出了多种农艺性状表型变异突变体,说明30 Gy是对自交系LY8405的生物学效应最为明显的辐照剂量,60 Gy影响效应次之,同时60 Gy是辐照半致死阈值;M₂和M₃突变类型包括植株矮化、穗位高度降低,叶片皱缩、叶色黄化、白化、花叶,穗型变大、变长,穗轴颜色由白变红,籽粒颜色由黄变为酒红色,粒型由马齿型变为硬粒型。生物学效应表明,30~40 Gy辐照剂量是0~120 Gy范围内重离子辐照选育玉米自交系LY8405的适宜剂量。本研究结果为不同玉米自交系创制新的种质资源提供了方法,更为玉米选育新品种提供了稳定的遗传材料。     

12C6+重离子辐射下彩色马蹄莲生理生化和抗病性的变化及ISSR多态性分析

采用12C6+重离子辐射彩色马蹄莲,研究12C6+重离子辐射下彩色马蹄莲发生变异的生理生化机制.结果表明:辐射剂量与球茎萌发率、株高之间均呈极显著负相关,与丙二醛(MDA)含量呈极显著正相关,叶片组织内过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性和植株抗病性随着辐射剂量的增加均呈现先升高后降低的趋势,辐射的适宜剂量为10 ～ 20Gy.同时应用ISSR技术对彩色马蹄莲进行检测分析,发现22条ISSR引物能扩增出121条谱带,其中55条为多态性谱带,多态性比率为45％,辐射后球茎与对照差异表现为增加或减少了扩增片段.分析表明:12C6+重离子辐射彩色马蹄莲表现的影响主要为损伤和抑制效应,但适宜剂量范围内12C6+重离子辐射可作为彩色马蹄莲育种的手段之一.     

12C6+辐射后兵豆根尖细胞染色体形态变异分析

室温条件下,利用兰州重离子加速器装置对兵豆干种子进行12C6+辐射处理,观察辐射后M1代及M2代兵豆幼苗根尖细胞染色体结构的结果表明,辐射处理后兵豆染色体出现各种畸形,在0～60 Gy辐射范围内,随着辐射剂量的增加,兵豆根尖细胞染色体畸变率明显升高,说明辐射处理能引起兵豆染色体形态异常,诱发变异。     

复合菌群的构建及其对石油污染土壤修复的研究

从石油污染土壤中富集分离、筛选出3株高效降解石油的微生物菌株,通过生理生化特性研究及16SrRNA基因序列分析,确定3株菌均属于红球菌属（Rhodococcus sp）,研究和比较了它们与实验室保存的4株菌（分别属于Gordonia sp,Comamonas sp,Pesudomonas sp）降解石油的能力。这7株菌株对石油的不同组分具有不同的降解能力,对7株菌进行不同的组合用以研究复合菌群对石油的降解。结果表明,由两株Rhodococcus sp,一株Gordonia sp和一株Pesudomonas sp组成的复合菌群D,降解石油的能力超过任何单一菌株和其他组合菌群。混合菌群D在5d的培养中能降解70.3%的石油总量和71.4%的芳香化合物。混合菌群D能降解99.8%的C13-19烷烃,92.6%的C20-26烷烃,82.2%的C27-32烷烃以及90.2%的植烷。在实验室模拟条件下,对土壤中石油的降解率达到50%以上。降解土壤中石油的最适温度为10～30℃、pH值为6.5～9.5,接种量需要在106CFU·g-1以上。     

多环芳烃长期污染土壤的微生物强化修复初步研究

本研究通过室内模拟试验,以急性毒性较强的菲(Phe)和遗传毒性较强的苯并[a]芘(B[a]P)为代表性多环芳烃(PAHs)污染物,以不同C源、通气状况和水分条件为调控因子,对PAHs长期污染土壤的土著微生物强化修复进行初步研究。结果表明,搅动处理使污染土壤中Phe和B[a]P的降解率分别达59.44%和26.14%,而淹水处理使两者降解率分别达46.48%和13.27%。添加C源(淀粉和葡萄糖)处理提高了土壤中PAHs的降解率,且随着C源的施用量而增加。同时也发现污染土壤中PAHs降解菌和微生物总量呈正相关,并随着PAHs降解菌数量的增加,土壤中PAHs降解率也随之提高。可见,土壤中PAHs降解速率主要决定于PAHs的降解菌数量。     

博德特氏菌HN36对土壤酶活性和呼吸强度的影响

研究了博德特氏菌HN36(Bordetella sp.)对受二氯喹啉酸污染土壤中的土壤酶活性和呼吸强度的影响。结果表明,与对照相比,加入HN36后均能提高土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、多酚氧化酶、脲酶及碱性磷酸酶酶活性和呼吸强度,且随着接种量的增加而增强。当接种量为3×1010个.g-1干土时,效果最好。     

百菌清降解菌株H4的分离与表征及其修复污染土壤的潜能研究

A chlorothalonil(CTN)-degrading bacterial strain H4 was isolated in this study from a contaminated soil by continuous enrichment culture to identify its characteristics and to investigate its potential for remediation of CTN in contaminated soil. Based on the morphological, physiological and biochemical tests and 16 S r DNA sequence analysis, the strain was identified as Stenotrophomonas sp. After liquid culture for 7 d, 82.2% of CTN was removed by strain H4. The isolate could degrade CTN over a broad range of temperatures and p H values, and the optimum conditions for H4 degradation were p H 7.0 and 30℃. Reintroduction of the bacteria into artificially contaminated soil resulted in substantial removal of CTN( 50%) after incubation for 14 d. Soil samples treated by H4 showed significant increases(P 0.05) in soil dehydrogenase activity, soil polyphenol oxidase activity, average well-color development obtained by the Biolog Eco plate TM assay and Shannon-Weaver index, compared with the control. Strain H4 might be a promising candidate for application in the bioremediation of CTN-contaminated soils.     

石油污染土壤中正十六烷降解菌的效果研究

从山东东营石油污染土壤中驯化筛选出一株正十六烷降解菌TZSX2,经生理生化和16S r DNA基因测序,通过构建细菌系统发育树确定其为红球菌属(Rhodococcus)。通过不同环境因子对TZSX2的生长情况和其对正十六烷的降解率的影响研究,确定菌株TZSX2的最适生长和降解温度为28~36℃,对正十六烷的降解率超过30%;TZSX2能够耐受较高浓度的正十六烷,在正十六烷浓度为2 m L·L~(-1)时,降解率为79%,正十六烷浓度为20 m L·L~(-1)时,降解率仍可达到12%;在碱性条件(pH=9)下对初始浓度为10m L·L~(-1)的正十六烷的降解率高达91%。综上,所筛选的TZSX2菌株可以耐碱性,适用于极端环境中石油污染的修复,对高浓度的正十六烷具有优异的降解效果。     

两株真菌的分离及其在石油污染土壤修复中的作用

从石油污染的盐碱土壤中分离获得2株真菌,并对其生理生化性质进行初步研究。将2株菌扩大培养,制成混合菌剂,通过盆栽试验,以石油烃降解率、脱氢酶活性和土壤的微生物多样性等为指标,研究了不同剂量的混合菌剂对石油污染土壤修复的作用。结果表明,添加菌剂各处理的石油烃降解率、脱氢酶活性和微生物多样性明显高于对照;石油烃降解率随菌剂加入剂量的增大而提高,加入8%的菌剂,70 d石油烃降解率可达63%,是对照组的1.44倍。     

含水饱和度和含油饱和度对柴油污染土壤电阻率的影响研究

为研究含水饱和度和含油饱和度对石油污染土壤电阻率产生的影响,以柴油作为代表污染物,粉土、粉质亚粘土和砂土为研究对象,将其按不同油水比配制成污染土,利用Miller Soil Box法进行电阻率测试。结果显示,不同类型的污染土在相同的条件下电阻率存在差异,其中含水饱和度的影响大于含油饱和度。不同油水比砂土的电阻率变化最大,粉质亚粘土次之,粉土最小。随含水饱和度的增大,污染土电阻率呈幂函数降低,符合Archie公式,其中砂土的电阻率下降最快。初始含水率对柴油污染土电阻率影响较大,含水率为5%时,出现高阻石油污染低阻异常;含水率为15%时,电阻率随含油饱和度增大先降低后升高。     

土壤有机氯污染的生物修复和土壤酶活性的关系

简述了土壤生物修复的意义以及微生物 -酶 -生物修复之间的关系 ,对有机氯污染土壤的生物修复进行了初步探讨。研究结果表明 ,自然土壤中含有过氧化氢酶 ;加入“六六六”后 ,降低自然土壤中过氧化氢酶活性。此外 ,对产生过氧化氢酶的外源细菌进行初步搜集、筛选 ,并测定了其产生过氧化氢酶能力。结果表明 ,在有机氯污染的土壤中 ,加入外源细菌能增加土壤过氧化氢酶活性 ;有机氯能诱导加入土壤的外源微生物分泌过氧化氢酶的能力 ;细菌 B1是较有希望的能消除有机氯污染的菌株     

基于知识图谱分析的污染场地研究现状与发展趋势

为了解国内外污染场地相关研究状况,利用知识图谱工具VOSviewer、CiteSpace与HistCite对Web of Science核心合集数据库中发文的主要国家（地区）与机构、主要发文期刊、主要研究学者、重要文献和研究热点及其变化趋势等进行了计量分析。结果表明：（1）污染场地的研究涉及多个国家之间相互合作,发文机构中中国科学院、橡树岭国家实验室、滑铁卢大学、中国科学院大学与亥姆霍兹环境研究中心在该研究领域合作广泛。中国于近五年发文量超过美国,成为该领域发文最多的国家。（2）污染场地研究的主要发文期刊有Science of the Total Environment、Chemosphere、Environmental Science & Technology、Environmental Science and Pollution Research等,Naidu Ravi、Huang Guohe、Megharaj Mallavarapu等是该领域发文较多的研究学者。污染场地前十（TOP 10）的重要文献中,生物修复相关内容中占据了较高比例。（3）关键词聚类网络主要可分为污染场地生物毒理研究、土壤重金属及修复技术、污染物环境行为及水体修复、有机污染物生物修复等4类。（4）文献计量的结果分析表明土壤与地下水均为污染场地有害物质重要承载体,污染场地中土壤和地下水具有一体性,如果忽视了对地下水中污染的修复,则可能会导致场地的二次污染。重金属与多环芳烃是污染场地重点关注的污染物,我国目前重金属污染防治工作依然不容乐观,需要进一步加强和落实相应工作。寻求高效绿色的修复技术仍是解决污染场地问题的一个重点,提升微生物修复技术在有机污染场地修复中的应用价值,具有重要意义。     

木醋液对Cd污染石灰性土壤理化性质及Cd形态转化的影响

为寻找可行的强化Cd污染土壤植物修复的方法,通过室内培养试验,设置7个不同稀释梯度木醋液添加处理,研究木醋液对石灰性重金属污染土壤的理化性质、酶活性和Cd形态的影响。结果表明:随木醋液浓度升高,土壤pH逐渐降低,EC(除原液外)无明显变化。土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量较CK分别增加0.35%~66.64%,9.74%~96.10%,31.71%~56.64%,8.34%~30.87%。稀释10~100倍土壤脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性明显增加,而稀释5倍和木醋液原液处理土壤酶活性显著被抑制(P＜0.05)。土壤可交换态Cd含量除稀释5倍处理外较CK均[JP]显著升高(P＜0.05),增加24.69%~72.40%。各处理Cd的碳酸盐结合态、铁锰氧化物态及有机物结合态含量较CK均升高,分别为6.67%~196.70%,16.24%~80.09%,31.51%~70.32%。Cd残渣态含量与CK相比均显著降低,降幅为45.88%~59.93%(P＜0.05)。综上所述,添加适宜浓度的木醋液可提高土壤养分含量和酶活性,促进残渣态Cd向其他形态转化。     

Effects of Bacterial-Feeding Nematode Grazing and Tea Saponin Addition on the Enhanced Bioremediation of PyreneContaminated Soil Using Polycyclic Aromatic Hydrocarbon-Degrading Bacterial Strain

As one of the most widely distributed bacterial predators in the soil, the role of bacterivorous nematodes on the enhanced bioremediation of polycyclic aromatic hydrocarbon-contaminated soils is crucial, but remains to be investigated.A microcosm-level study was conducted to examine the effects of bacterial-feeding nematode grazing and tea saponin(TS) addition on bioremediation of a pyrene-contaminated soil enhanced by the polycyclic aromatic hydrocarbon(PAH)-degrading bacterial strain Sphingobium sp.PHE9.After 180 d of incubation, the highest pyrene dissipation(71.3%) was achieved through a combination of Sphingobium sp.PHE9 inoculation with nematode and TS addition.Meanwhile, high counts of culturable PAH-degrading bacteria, soil enzyme activity, and biodiversity indices were observed under the combined treatment, implying that the microbiological function of the contaminated soil was significantly restored.Additionally, the results of Tenax~ extraction with the first-order three-compartment model indicated that rate-limiting factors varied among treatments.The lack of degrading microorganisms was the main rate-limiting factor for the treatments involving TS/nematode addition, and inadequate bioaccessible pyrene was the vital rate-limiting factor in the treatments involving Sphingobium sp.PHE9 inoculation.The proposed combined clean-up strategy proved to be a promising bioremediation technology for aged pyrene-contaminated soils.     

南方红壤丘陵区土壤侵蚀-沉积作用对土壤酶活性的影响

土壤酶与土壤矿质营养元素循环、能量转移等密切相关。明确土壤酶对土壤侵蚀—沉积作用的响应机制,有助于进一步把握土壤侵蚀在全球碳循环中的作用。通过分析湘中红壤丘陵区松林坡面侵蚀区及沉积区土壤酶活性的变化特征,揭示了酶活性与土壤主要养分因子之间的关系,并在此基础上深入探讨了土壤侵蚀—沉积作用对土壤酶活性的影响。结果表明:沉积区绝大多数土层土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)、全氮(total nitrogen,TN)、可溶性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)、脲酶、酸性磷酸酶及过氧化氢酶活性均要显著高于侵蚀区。土壤沉积作用明显提高了土壤养分含量及酶活性。其次,侵蚀区与沉积区土壤养分含量及酶活性差异在侵蚀干扰较为严重的表层(0~30 cm)土壤表现较为明显,随着土壤深度的增加差异逐渐减小。侵蚀区与沉积区SOC、TN、DOC及酶活性均随土壤深度的增加呈现总体下降的趋势。相关性分析表明,土壤脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶之间及其与SOC、TN、DOC之间均存在极显著正相关关系(p0.01)。此外,偏冗余分析结果进一步表明SOC是解释土壤酶活性动态变化的主要因子,其解释量达7.5%,侵蚀诱导SOC在坡面的再分布是影响土壤酶活性的重要途径之一。     

苜蓿草地土壤干层对土壤脲酶活性和土壤蛋白酶活性的影响

从2000年10月到2004年10月,通过大田试验研究了半干旱黄土高原地区4年生苜蓿草地、14年生苜蓿草地、苜蓿-作物轮作农田以及常规耕作农田中土壤全氮含量、土壤微生物量碳和氮含量、和土壤脲酶活性和土壤蛋白酶活性。结果表明,土壤微生物量碳和氮含量苜蓿草地最高,其次苜蓿-作物轮作系统,而常规耕作农田最低。土壤尿酶活性和土壤蛋白酶活性14年生苜蓿草地显著低于4年生苜蓿草地和苜蓿-作物轮作系统。土壤含水量14年生苜蓿草地显著低于其它处理。长时期苜蓿草地出现的土壤干层严重影响着土壤尿酶和土壤蛋白酶活性,威胁着土壤氮素的转化。与常规耕作相比,苜蓿-作物轮作系统不但土壤微生物量较高,而且土壤酶活性也较高。     

农业有机废弃物发酵后的有机肥对植烟土壤微生物数量及酶活性的影响

在大田条件下,研究了烤烟施用农业有机废物发酵后的有机肥(生物发酵有机肥)各生育期根际和非根际土壤细菌、真菌、放线菌数量和土壤酶活性的变化。结果表明,微生物数量和酶活性都呈现出随生育时期推进先增加后降低的趋势,其中在旺长期达最大。施入复混肥对根际土壤微生物数量的影响大于非根际土壤微生物。60%的生物发酵有机肥施入量是配施比例上的拐点,有机肥施入比例大于60%的处理,土壤酶活性提高幅度变缓,差异不显著。若再增加有机肥的投入比例效益不明显。从总体上看,施用生物发酵有机肥可以提高微生物数量和酶活性,从而提高土壤肥力。     

退耕地表层土壤理化性质及酶活性变化特征

采用野外调查及室内试验相结合的方法,就退耕地土壤理化性质及酶活性特征进行了研究。结果表明:（1）土壤各粒级含量均表现为粉黏粒＞物理性黏粒＞黏粒,其中枇杷园三种粒级含量均高于其它退耕地。（2）土壤有机质的含量表现为杉树人工林＞桉树人工林＞枇杷园＞茶园＞撂荒地;土壤阳离子交换量表现为桉树人工林＞枇杷园＞茶园＞撂荒地＞杉树人工林,且不同退耕地间差异不显著;全氮含量表现为撂荒地＞枇杷园＞茶园≥桉树人工林＞杉树人工林;全磷含量表现为杉树人工林＞茶园＞撂荒地＞枇杷园＞桉树人工林;土壤全钾含量表现为枇杷园＞桉树人工林＞茶园＞撂荒地＞杉木人工林。（3）过氧化氢酶活性表现为杉树人工林＞撂荒地＞枇杷园＞茶园＞桉树人工林;撂荒地和枇杷园脲酶的活性较高,撂荒地和枇杷园的差异达极显著水平;撂荒地碱性磷酸酶的活性最高,茶园碱性磷酸酶的活性最低;酸性磷酸酶的活性表现为杉树人工林＞桉树人工林＞枇杷园＞撂荒地＞茶园。（4）土壤质量综合指数的变化趋势表现为杉木人工林＞桉树人工林＞茶园＞枇杷园＞撂荒地。