铜在狐尾藻中的积累及亚细胞分布和化学形态

为探索狐尾藻对重金属铜的积累和耐性机制,本研究通过水培试验,研究不同浓度铜处理（0、20、50 mg·L^-1）对狐尾藻（Myriophyllum spicatum L.）生长生理特性以及叶片表皮细胞形态的影响,分析各器官中铜吸收转运及铜在各组织器官亚细胞中的分布和化学形态。结果表明：各浓度铜处理下狐尾藻均能存活,但铜浓度高于50 mg·L^-1时,狐尾藻根、茎、叶生物量相比对照（铜 0 mg·L^-1）处理降低53.48%、36.99%和32.22%。铜处理后,狐尾藻根、茎和叶铜含量分别为11.81~186.34、1.32~7.89、2.11~11.99 mg·kg^-1,根系中铜含量均高于叶片和茎部。铜在狐尾藻中的亚细胞分布主要位于根、茎、叶的细胞壁部分（36.49%~49.61%、45.44%~49.92%、41.45%~55.92%）,其次是可溶性组分（21.65%~25.99%、23.03%~27.65%、18.01%~34.63%）。狐尾藻中铜的赋存化学形态以盐酸提取态、醋酸提取态和乙醇提取态为主,所占比例为76.34%~86.67%,均是活性较低的形态。因此,狐尾藻是铜富集较好的植物,其根部的耐性大于茎、叶。铜以吸附态或蛋白质、果胶酸盐等低活性形态赋存于细胞壁或可溶性组分（液泡）中是狐尾藻积累和耐受铜的重要机制。     

马缨丹对铜的生理响应及亚细胞分布特征

通过盆栽试验,分析了不同浓度铜处理下马缨丹(Lantana camara L.)的生物量、抗氧化酶活性及其对铜的吸收、转运和亚细胞分布。结果表明:低于600 mg·kg-1的铜处理下,马缨丹根、茎、叶的生物量分别较对照增加了6%~23%、4%~29%、6%~19%;而高于此浓度时,根系生物量无显著降低,但茎和叶的生物量分别较对照下降了26%~39%和19%~37%。铜处理下,其体内铜含量仅为12.45~59.17 mg·kg-1,且根系中铜含量均高于地上部,根系抑制了铜的吸收和转运;亚细胞分布研究表明,铜主要固定于根的可溶性部分(37%~64%)和茎、叶的细胞壁(40%~43%、29%~38%),具有保护细胞器的分布特征。此外,低于600 mg·kg-1的铜处理下,其根系和叶片中SOD、CAT、APX的活性显著高于对照,植株能够缓解低于600 mg·kg-1铜处理诱导的氧化胁迫;而高于此浓度时,叶片中POD、CAT、APX活性显著下降,抗氧化能力减弱,叶片受到氧化胁迫伤害,但根系受到的影响较小。因此,马缨丹是一种铜耐性植物,且根部的耐性强于地上部,其主要耐性机制是根系对铜的限制、可溶性部分和细胞壁对铜的固定及抗氧化酶对活性氧物质的清除。     

砷胁迫下磷对三七砷的微区及亚细胞组织分布特征的影响

通过同步辐射X射线荧光分析(μ-SRXRF)和亚细胞组分分离技术相结合,从植株各部位微区及亚细胞组分层面揭示了药用植物三七在外源磷素作用下砷吸收累积的分布特征。结果表明:三七的根部和茎部是砷的主要富集部位,添加外源磷素可以有效降低三七根部、茎部和叶片的砷含量,降低幅度分别为47%、80%和33%;三七各部位的亚细胞组分砷的累积量不同,其中细胞液是砷的主要富集组分,具有一定的区隔化作用,但不能有效地减少砷对植物细胞新陈代谢的影响和毒害;外源磷素的加入可以显著降低三七不同部位亚细胞各组分中砷的累积量,其降低幅度由高到低依次为细胞液细胞壁细胞器,但分析表明,外源磷素的添加对三七各部位的亚细胞组分砷累积量占植株总砷累积量比例的影响不大。     

气调贮藏对壶瓶枣果实细胞壁和角质层成分及品质的影响

 【目的】研究气调贮藏对壶瓶枣果实细胞壁和角质层成分及其品质的影响,以阐释角质层在果实贮藏保鲜中的作用,并为壶瓶枣采后贮藏保鲜提供依据。【方法】将壶瓶枣果实分别置于低温[(-1±1)℃]和气调[10% O2 +0% CO2,(-1±1)℃]下贮藏,定期取样研究其软化率、硬度、可溶性固形物和滴定酸含量,并用傅里叶变换红外光谱法检测果肉细胞壁和果皮角质层的成分变化。【结果】与普通冷藏相比,在整个贮藏期间气调贮藏能够更好地保持壶瓶枣果实硬度、可溶性固形物含量和滴定酸水平,显著降低软化发生率。此外,气调贮藏能够保持果肉细胞壁物质中高含量的酯化果胶和木质素等酚类物质以及角质层中低含量的长链脂肪类物质。【结论】气调贮藏可能通过调节壶瓶枣果实角质层的代谢、果肉细胞分解代谢和细胞壁代谢等途径来延长贮藏保鲜期。     

铜锌组合在盐藻生长与物质积累中的作用

为了探索培养盐藻的微量元素条件,试验研究了微量元素铜、锌的不同浓度组合对盐藻细胞生长与物质积累的影响。结果表明,培养液中适当铜锌浓度的组合对盐藻细胞的生长和物质积累有促进作用,而铜锌浓度过高或过低则都是相对不利的。在试验的9种铜锌浓度组合中,以培养液中125μg/L的铜和6 mg/L的锌浓度组合对盐藻细胞的生长和物质积累促进作用最好,它可使培养液中的盐藻细胞密度、蛋白质积累量和β-胡萝卜素积累量都达到最高;培养液中175μg/L的铜和8 mg/L的锌浓度组合可使单个盐藻细胞中β-胡萝卜素和蛋白质积累量都最高,但也可能仅是在铜、锌过多的逆境条件下,盐藻细胞的适应性反应。     

镉在黄瓜幼苗中的化学形态及亚细胞分布

为探究黄瓜幼苗对镉的吸收累积特性,将黄瓜幼苗置于6种镉浓度梯度(0、10、50、100、200、300μmol·L~(-1))营养液中培养17 d,测定黄瓜幼苗地上部和根部的镉含量以及镉在叶片的亚细胞分布和其化学形态分布。结果表明:随镉浓度升高,转移系数逐渐降低,黄瓜由根向地上部对镉的转运能力减弱。时间或浓度处理均会显著增加黄瓜叶片各亚细胞组分镉含量,镉的富集比例趋势表现为可溶性部分细胞壁细胞器,其中可溶性部分镉含量占44.88%～84.94%,远大于细胞器(3.10%～17.05%)与细胞壁(11.20%～39.66%)。相同时间下,随镉处理浓度的增加,镉在细胞壁组分占比先升高后降低,可溶性部分镉的占比先降低后升高。同时随着处理时间延长,细胞壁组分镉占比降低,可溶性部分镉占比升高。黄瓜叶片中NaCl提取态镉占比最高(33.69%～54.23%),但随着镉浓度提高,乙醇提取态、H2O提取态镉占比升高。当镉浓度达到300μmol·L~(-1)时,黄瓜叶片中的镉形态以乙醇提取态、H2O提取态和NaCl提取态占优势。总的来看,在器官水平上,黄瓜通过限制镉由根部向地上部传递的方式,降低镉对黄瓜地上部的毒害;亚细胞水平上,细胞壁对镉的吸持和液泡区室化是黄瓜对镉胁迫下的重要解毒方式,其中以液泡的区室化占主导位置;在化学形态分布上,镉的化学形态转化也是黄瓜应对镉胁迫的重要耐性策略。     

类芦对铅镉的吸收动力特性及亚细胞分布规律研究

以南方水土保持植物类芦为研究对象,采用营养液培养的方法,以Pb、Cd为目标污染物,设置不同的胁迫浓度和时间,胁迫后测定类芦体内重金属的含量和亚细胞分布。结果分析发现,类芦体内重金属含量与浓度和时间有显著的关系,可利用Freundlich方程和Michaelis-Menten方程进行拟合,R~20.95,相关性强。通过拟合发现,重金属主要分布在根部,类芦对Pb的吸收能力更强(最高含量达到4 687.87 mg·kg~(-1)),但是对Cd的吸收速率增长更为明显,即类芦在吸收Cd方面有一定的潜力。就亚细胞分布而言,两种重金属均主要分布在细胞壁和可溶组分中,不同浓度和时间处理下,两个组分中的重金属含量共占总量的60%以上。由此说明,类芦对Pb的吸收能力更强,同时,类芦通过改变重金属的亚细胞分布来降低重金属的毒害作用,维持自身的稳态。     

傅里叶变换红外光谱技术在茶叶领域研究中的应用与展望

随着人们对傅里叶变换红外光谱技术研究的深入,FTIR在茶叶领域中的应用也越来越广泛。文章阐述了傅里叶变换红外光谱仪的发展历程、原理及其技术在茶叶品质鉴定和茶叶定性识别领域中的研究概况,同时对傅里叶变换红外光谱技术在茶叶领域的应用前景做出了展望。     

铬在南瓜中的亚细胞分布及对某些酶活性的影响

以富铬南瓜和普通南瓜为材料,研究水培条件下Cr^6＋对南瓜幼苗叶片抗氧化酶活性、叶绿素含量和可溶性蛋白含量的影响,并探讨了铬在南瓜幼苗根茎叶中的亚细胞分布.结果表明,随着铬浓度的升高,两种南瓜超氧化物歧化酶（SOD）活性变化不大,过氧化物酶（POD）活性变化明显,叶绿素含量和可溶性蛋白含量均呈先升高后降低的趋势,过氧化氢酶（CAT）活性持续降低.总之富铬南瓜和普通南瓜各指标的变化幅度不一样.此外,富铬南瓜铬主要富集在F1（细胞壁及残渣）和F3（可溶部分）中,具有生命活性的F2（细胞器及膜）部分含量较低,普通南瓜F2（细胞器及膜）部分铬的量较高,所占比例要高于富铬南瓜.     

花生对土壤镉吸收及镉的亚细胞分布研究

通过土培试验,以鲁花14为材料,采用盆栽方法,设置0.10(CK)、3.24、7.35、8.38、18.80 mg/kg5种土壤镉浓度,研究了鲁花14各器官对土壤镉的富集效应及其镉在各器官亚细胞的分布。结果表明:随着镉浓度的增加,花生根、茎、叶的镉含量也持续增加,不同镉处理间差异显著。土壤镉浓度小于(包含)8.38mg/kg时,镉含量大小顺序为叶>根>茎;土壤镉浓度为18.80 mg/kg时,镉含量大小为根>叶>茎。镉在根、茎、叶中亚细胞组分中的含量及其分布比例在不同镉处理间不同。土壤镉浓度小于(包含)8.38 mg/kg时,镉在根、茎、叶中亚细胞组分的镉含量为细胞壁>细胞器>可溶部分,镉积累在细胞壁是花生忍耐镉的主要机制。但在18.80 mg/kg时,亚细胞组分的镉含量为细胞器>细胞壁>可溶部分,说明在高镉浓度下,花生受到镉的毒害很严重。     

基于转录组数据的铜藻微卫星标记开发与验证

根据铜藻转录组测序数据来进行微卫星标记的发掘,共获得2 800个微卫星位点。二碱基重复出现的次数最多,占32.82%,其次是三碱基重复,占25.21%;在所有重复单元类型中,AC/GT出现频率最高,占9.18%;重复序列的长度则主要集中在12～20 bp,占72.79%;重复次数主要集中在5～10次,占74.14%。随机选取74对引物进行验证,最终获得18个具有多态性的微卫星标记。对31株铜藻个体进行检测和评价,共扩增得到43个等位基因,每个位点平均等位基因数为2.39,平均有效等位基因数为1.91,平均观测杂合度(H_o)为0.318,平均期望杂合度(H_e)为0.449,平均多态信息含量(PIC)为0.365,在18个位点中有11个显著偏离Hardy-Weinberg平衡(P0.05)。开发的微卫星标记为后续铜藻多样性、起源和迁移等遗传学问题研究提供了有力支撑。     

基于细胞壁吸附固定特性的小飞蓬耐Cd机制研究

为探究小飞蓬根、叶细胞壁在Cd吸收过程中发挥的作用,以小飞蓬为供试植物,扫描电镜(SEM)观察Cd在小飞蓬组织中的分布及受损情况,通过细胞壁化学改性,利用吸附动力学和傅里叶红外光谱技术(FTIR)对小飞蓬根、叶细胞壁的Cd吸附固定特性进行了研究。扫描电镜结果显示,Cd胁迫下小飞蓬根、叶组织结构排列不规则,并出现晶体堵塞导管的现象,皮层组织是小飞蓬吸附固定Cd的重要部位;经酯化改性、氨基甲基化改性和果胶酶改性后,吸附动力学试验表明根细胞壁对Cd的累积吸附量分别相对降低了49.1%、38.5%和26.1%,叶细胞壁分别相对降低了39.47%、20.14%和30.23%。根细胞壁上的羧基和氨基在Cd吸附中的贡献作用较大,而叶细胞壁上的羧基和果胶在Cd吸附中的作用较明显。利用FTIR表征了小飞蓬根、叶细胞壁上Cd吸附位点的官能团信息后表明,在小飞蓬根、叶细胞壁吸附Cd的过程中,羟基、羧基和氨基是Cd的主要结合位点。其中,果胶为Cd的结合提供羟基官能团,纤维素和半纤维素为Cd的结合提供羧基官能团,而细胞壁蛋白提供了氨基官能团等结合位点。由此可见,细胞壁各组分中的羟基、羧基和氨基提供Cd结合位点,使细胞壁对Cd具有较高的吸附固定能力,是小飞蓬耐Cd的一种重要机制。     

鼠尾藻研究现状及发展趋势

鼠尾藻是我国沿海常见的一种经济褐藻,营养价值较高,藻胶含量少,是海参的最佳天然饵料。随着海参、鲍鱼养殖业的蓬勃发展,野生鼠尾藻的产量渐渐满足不了生产需求。鼠尾藻的人工育苗及养殖技术正在各地悄然兴起。鼠尾藻在医药、保健及化学工业等行业中又具有极大的开发潜力。综述了影响鼠尾藻生长、繁殖、营养等多种条件及关于鼠尾藻营养成分、种群遗传、人工育苗及养殖技术研究的最新进展,并提出了今后鼠尾藻的研究发展趋势,旨在为鼠尾藻产业的发展提供科学依据。     

海蒿子岩藻聚糖结构特征及其抗流感病毒活性

采用热水提取法从海蒿子中提取粗多糖,再用Q-Sepharose Fast Flow和Sepharose 4B Fast Flow纯化得到一种硫酸化岩藻聚糖,命名为SF0。通过逐步部分酸水解,该岩藻聚糖SF0被进一步分为3种次级多糖SF1、SF2和SF3,硫酸基团的含量和相对分子质量依次降低。通过单糖组成、傅里叶红外光谱(FT-IR)和¹³C-NMR谱分析了4种多糖的结构特征,并探究了其抗甲型流感(H1N1)病毒的活性。结果表明,SF0主要由甘露糖、葡萄糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、木糖和岩藻糖组成,摩尔比为10.8∶8.3∶3.0∶21.1∶21.2∶35.6,相对分子质量为628.1 ku,由α-D-1,2-Manp和β-D-1,4-GlcAp双糖重复单元构成核心骨架。抗甲型流感(H1N1)病毒检测表明,4种多糖都可以抑制MDCK细胞中的H1N1病毒复制。低分子量组分SF3比未降解岩藻聚糖抗病毒活性更好。初步认为该岩藻聚糖的抗H1N1病毒活性与其精细结构和分子量有关。     

羊栖菜生物炭对镉污染土壤性质及镉形态的影响

为了研究生物炭对实际镉(Cd)污染土壤理化性质和Cd化学形态的影响,首先以海洋生物质(羊栖菜)、农林废弃物(水稻秸秆、山核桃壳)为原料制备了三种生物炭,并比较了三种生物炭对水溶液中Cd的吸附效果,从而优选出对Cd吸附最佳的生物炭。通过在Cd污染的土壤中施用不同用量的优选生物炭,测定污染土壤基本理化性质和Cd化学形态的变化,初步探讨了生物炭对实际Cd污染土壤理化性质和土壤Cd污染的钝化效果。结果表明,三种生物炭中羊栖菜炭对重金属Cd的吸附效果最佳。污染土壤添加羊栖菜炭后可以明显提高污染土壤p H、有效磷、速效钾、全氮和有机质,且随添加量增加而幅度增大。不同量的羊栖菜炭的施入均有效降低了污染土壤有效态Cd含量,使得土壤重金属Cd由交换态向碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态和残渣态转化。综上所述,羊栖菜炭显著降低了土壤重金属Cd的生物有效性和生态毒性,从而显著降低重金属Cd的危害。     

环境因子对瓦氏马尾藻吸收溶解性无机碳及提升海水pH的影响

探讨了温度、光照强度以及氮、磷加富对瓦氏马尾藻(Sargassum vachellianum)溶解性无机碳(DIC)吸收及提升海水pH能力的影响。结果表明:(1)温度、光照强度对瓦氏马尾藻的DIC吸收速率及海水pH提升速率影响显著(P0.05),在光照强度60μmol/(m2·s)、温度20℃条件下,瓦氏马尾藻对DIC吸收速率和海水pH提升速率最大,分别高达82.14μmol/(g·h)和0.138/(g·h),当环境条件低于或高于这一阈值,藻体对DIC吸收和海水pH提升能力均有不同程度的降低;(2)氮、磷加富能够显著提高瓦氏马尾藻DIC吸收及提升海水pH能力(P0.05),高氮、磷(HNP)组藻体对DIC吸收及提升海水pH能力均显著高于低氮、磷(LNP)组(P0.05),且N、P的添加对增加藻体吸收DIC及提升海水pH的能力具有促进作用。该研究为利用瓦氏马尾藻增养殖技术进行近岸富营养化及藻场退化海域生态修复及减缓海洋酸化提供了理论依据。     

瘤背石磺多糖对人宫颈癌细胞的体外抑制作用

体外试验研究瘤背石磺多糖（Onchidium reevesii polysaccharides, OSP）和硫酸酯化修饰后瘤背石磺多糖（Sulfated Onchidium reevesii polysaccharides, S-OSP）对Hela人宫颈癌细胞生长的影响,并以阳性药物顺铂(0.5 μg/ml、0.75 μg/ml、1.5 μg/ml)作为对照。将不同浓度（50 μg/ml、75 μg/ml、150 μg/ml）的OSP和S-OSP作用于Hela细胞,用CCK-8法分析Hela细胞在12h、24h、48h和72h的增殖情况,用流式细胞仪分析细胞周期,并应用qRT-PCR检测相关凋亡基因的表达变化。结果表明OSP和S-OSP均能降低Hela细胞活性并诱导其凋亡,而且S-OSP比OSP更能显著抑制Hela细胞增殖活性（P<0.05）,表明硫酸酯化修饰改变了多糖结构进而影响多糖抗肿瘤活性。作用48h后,三种浓度OSP组Hela细胞生长抑制率分别为60%、67%、71%;S-OSP组Hela细胞生长抑制率分别为74%、77%、84%;顺铂组Hela细胞生长抑制率分别为82%、86%、90%。流式细胞术检测显示OSP和S-OSP作用24h后,细胞早期和晚期凋亡的比率显著（P<0.05-0.01）,G0/G1期细胞比例增多,S期细胞比例不断降低;实时荧光定量表明促凋亡基因Caspase-3的表达量随药物浓度的提高显著增加,抗凋亡基因Bcl-2和Bcl-xl的表达量随药物浓度的提高无明显变化,说明OSP和S-OSP可通过调节Caspase信号通路诱导Hela细胞凋亡。     

水淹对秋华柳根茎细胞壁组分镉含量的影响

为了解水淹胁迫对细胞壁镉富集能力的影响,以秋华柳(Salix variegata Franch)扦插苗为研究对象,设置镉胁迫和水淹胁迫试验,测定了不同处理组下秋华柳根、茎细胞壁不同组分的镉积累特征。结果表明:所有处理组秋华柳存活良好,表现出水淹和镉的双重耐受性;所有镉浓度处理下,秋华柳根、茎细胞壁果胶和半纤维素均具有良好的镉离子结合能力,其中果胶的镉离子结合能力最大;水淹、镉胁迫及两者的交互效应均对秋华柳根、茎细胞壁组分镉含量造成了不同程度的影响。水淹显著降低了茎细胞壁组分镉含量,但对根组分中镉含量无显著影响;水淹条件下,秋华柳根、茎细胞壁果胶和半纤维素镉含量有所降低,但果胶和半纤维素仍为细胞壁镉积累富集的主要组分。上述结果表明,水淹对秋华柳根、茎细胞壁组分中镉的分配策略没有明显改变,镉仍被固定于细胞壁中以减少重金属对植物细胞的伤害,因此秋华柳可以作为三峡库区消落带镉污染土壤修复的备选物种。     

饲料中添加鼠尾藻粉对大菱鲆幼鱼生长、体成分、抗氧化和非特异免疫参数的影响

研究饲料中添加鼠尾藻(Sargassum thunbergii)粉对大菱鲆(Scophthalmus maximus)的影响。在基础饲料中添加0、2. 5%、5%、7. 5%和10%的鼠尾藻粉,饲喂初始体质量(66. 45±0. 52) g的大菱鲆幼鱼8周。结果表明:随着鼠尾藻粉添加量的升高,增重率(WG)、特定生长率(SGR)和日摄食率(DFI)呈现逐渐下降的趋势,2. 5%组与空白组相比无显著差异(P 0. 05);全鱼粗灰分含量有逐渐升高的趋势,藻粉组均显著高于对照组(P 0. 05);血清低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、酸性磷酸酶(ACP)和过氧化氢酶(CAT)活性表现出先升高后下降的趋势,在5%组达到最高。本实验条件下,添加2. 5%的鼠尾藻粉对大菱鲆幼鱼的生长无显著影响,添加5%的鼠尾藻粉显著提高了大菱鲆幼鱼的非特异性免疫能力。     

镉胁迫对伴矿景天细胞壁多糖果胶组分及其果胶甲酯酶的影响

为探究细胞壁果胶对Cd胁迫的响应机理,通过盆栽实验研究了不同镉（Cd）浓度（0、25、50、75、100、200 mg·kg^-1）对伴矿景天细胞壁果胶含量、果胶甲酯酶（PME）活性、细胞壁果胶半乳糖醛酸含量和Cd含量的影响。结果表明,随着Cd处理浓度的增加,伴矿景天地上部和根部细胞壁螯合态果胶、碱性果胶含量均在Cd处理浓度为100 mg·kg^-1时最大,且螯合态果胶含量表现为地上部>根部,碱性果胶含量表现为地上部<根部。地上部细胞壁PME活性和半乳糖醛酸含量在Cd处理浓度为25 mg·kg^-1时最大,与对照相比显著增加了 40.4%和 39.2%。Cd胁迫抑制了根部细胞壁 PME活性,Cd处理浓度为 75 mg·kg^-1时,伴矿景天地上部和根部 Cd含量最高,与对照相比分别显著增加了58.4倍和70.1倍;螯合态果胶含量和碱性果胶含量与植物Cd含量呈显著正相关;根部的细胞壁果胶半乳糖醛酸含量和螯合态果胶含量呈显著负相关（r=-0.880,P<0.05）。研究发现,伴矿景天通过调整细胞壁果胶半乳糖醛酸含量来改变果胶含量,以增强伴矿景天对Cd的吸收累积。