阿特拉津胁迫下外源磷对香蒲磷吸收和抗氧化酶系统的影响

为探明阿特拉津和外源磷对水生植物磷吸收及抗氧化酶系统影响的复合效应,选取典型的湿地植物香蒲(Typha angustifolia L.)为供试植物,采用水培实验,研究阿特拉津(0、0.5、2 mg·L~(-1)和5 mg·L~(-1))和外源磷(0.5、4 mg·L~(-1)和10 mg·L~(-1))交互作用对香蒲体内磷含量、叶绿素含量以及抗氧化酶活性的影响。结果表明:阿特拉津胁迫下,外源磷相较于对照显著提高了香蒲地上(310.47%)和地下部(165.81%)平均磷含量;中低浓度(0.5 mg·L~(-1)与2 mg·L~(-1))阿特拉津处理下,随着外源磷浓度增加,叶绿素a、叶绿素b含量升高,过氧化氢酶(CAT)及谷胱甘肽(GSH)活性增强,丙二醛(MDA)含量则显著降低;高浓度阿特拉津(5 mg·L~(-1))处理下,外源磷降低了叶绿素a、叶绿素b含量及超氧化物歧化酶(SOD)、CAT、GSH活性,却提高了MDA的积累。因此,中低浓度阿特拉津胁迫下外源磷能够提高香蒲体内磷含量、叶绿素含量及抗氧化酶系统活性,而高浓度阿特拉津与外源磷的复合效应表现为协同抑制,研究结果有助于理解阿特拉津胁迫与外源磷交互作用下水生植物响应的生理生化机制。     

阿特拉津对不同肥力土壤蔗糖酶活性的影响

采用现场采集土壤样品、室内施药培养方法,研究了除草剂阿特拉津对4种长期定位施肥处理下土壤蔗糖酶活性的影响。结果表明,阿特拉津对不同肥力土壤中蔗糖酶的影响有明显差异。CK、NPK、NPK+S土壤受影响规律相似,施药初期对土壤蔗糖酶的影响较小,激活或抑制率随着处理时间延续呈现“升-降-升”的规律,第4d和第16d的激活影响最明显。NPK+M土壤蔗糖酶处理当天受到明显的激活作用,此后就受到较强的抑制作用。按处理时间比较可以看出4种土壤蔗糖酶的激活率以NPK为最高,NPK+S、CK依次次之;而NPK+M土壤蔗糖酶整体处于被抑制状态。同一处理时间下4种土壤都以阿特拉津浓度为20mg·kg-1处理时激活率最大。     

阿特拉津对土壤脲酶活性的影响

采用室内培养方法,研究了阿特拉津胁迫对土壤中脲酶的活性的影响。结果发现:在培养期间,阿特拉津对土壤脲酶表现为激活—抑制—激活的规律。3种模型拟合阿特拉津浓度与酶活性关系均达到显著相关关系。土壤阿特拉津对土壤脲酶生态阈值为22.98 mg·kg-1。     

阿特拉津对土壤磷酸酶活性的影响

采用室内培养方法,研究了阿特拉津胁迫对土壤中磷酸酶活性的影响。结果发现:在培养期间,阿特拉津对土壤磷酸酶表现为抑制—激活—抑制效应。3种模型拟合阿特拉津浓度与酶活性关系均达到显著相关关系。土壤阿特拉津对土壤磷酸酶的生态阈值为19.51 mg·kg-1。     

湿地植物根系分泌物中有机酸对NSAIDs胁迫的响应

以人工湿地典型植物芦苇（Phragmites australis）为研究对象,探索芦苇根系分泌物中有机酸对非甾体类消炎药（NSAIDs）混合物（双氯芬酸、布洛芬、吲哚美辛、酮洛芬、萘普生）长期胁迫的响应。首先,优化测定有机酸的高效液相色谱（HPLC）法;然后,构建水培和人工湿地两种体系,于NSAIDs胁迫下（地表水浓度...     

转基因亚麻根系分泌物对土壤酶活性的影响

[目的]针对转基因亚麻对土壤多酚氧化酶、脲酶和磷酸酶活性的影响进行研究,为系统评价转基因植物对土壤生态环境造成的风险提供参考.[方法]比较了转基因、非转基因亚麻种植20d后与种植80 d后的根际土壤多酚氧化酶、脲酶和磷酸酶活性差异.3种酶活性分别利用邻苯三酚比色法、奈氏比色法与苯磷酸二钠比色法测定,同时设立空白土对照.[结果]与种植20d后的土壤相比,种植80 d后的土壤酶活性均有不同程度的变化,土壤脲酶活性升高,而土壤磷酸酶和多酚氧化酶活性下降.转基因亚麻对土壤多酚氧化酶、脲酶、磷酸酶活性有一定影响,但是并未达到统计上的显著水平或极显著水平.[结论]这可能说明土壤多酚氧化酶、脲酶及磷酸酶活性受到转基因亚麻根系分泌物的影响较小.     

六氯苯胁迫对香蒲根系分泌次生代谢物组分的影响

【目的】探明湿地水生植物去除水体氯苯类有机污染物的能力,为其在人工湿地生态修复中的应用提供理论支持。【方法】采用水培法结合GC-MS技术研究有机污染物六氯苯(HCB)胁迫下,湿地植物狭叶香蒲(Typha angustifolia)根系分泌次生代谢物、水培液的pH、溶解氧、电导率和氧化还原电位及HCB浓度等指标的变化特征。【结果】培养过程中湿地植物香蒲促进水体HCB浓度降低35%～64%;香蒲根系分泌次生代谢物主要有10种,包括5种烃类、2种酯类、α-毕橙茄醇、1H-3A,6-氢呋喃-2-酮-3-羧酸和油酸酰胺;HCB胁迫导致香蒲根系分泌物收集液导电性增强,氧化还原电位为37.3～88.2mV;水培30d后,香蒲根系分泌次生代谢物组分发生改变,1-十二烯和1-十三烯2种烃类,苯甲酸乙酯和邻苯二甲酸甲酯2种酯类的分泌被抑制,正十二烷、1H-3A,6-氢呋喃-2-酮-3-羧酸和油酸酰胺含量分别显著增加27.2%、87.4%和112.6%,而α-毕橙茄醇、正十四烷和α-细辛脑含量分别下降25.7%、68.2%和96.5%;HCB浓度与香蒲根系分泌次生代谢物组分的相关系数为-0.887～0.509,其中,HCB浓度与苯甲酸乙酯呈极显著负相关(r=-0.887,P0.01)。【结论】HCB胁迫直接影响香蒲根系分泌次生代谢物组分进而影响HCB的生物降解,其中,HCB胁迫下香蒲根系分泌物苯甲酸乙酯可极显著抑制HCB降解。     

植物根系分泌物在重金属胁迫下的响应研究进展

植物在遭受重金属胁迫时,会改变根系分泌物的分泌情况来响应重金属胁迫.根系分泌物的变化与植物种类、重金属类型等多种因素有关.本文综述了重金属胁迫下,植物根系分泌物中有机酸、氨基酸、可溶性糖的变化以及这些组分的作用,为研究植物对重金属的耐受性和适应性,以及明确各组分的响应机制,提供理论依据.     

大豆连作的过氧化氢酶活性与根系分泌物

本文通过试验对大豆连作胁迫下土壤中过氧化氢酶活性进行了研究，结果表明，过氧化氢酶活性下降幅度很大，连作3年酶活性下降21.4％。过氧化氢酶活性的明显下降，使其解毒能力减弱，从而导致土壤中过氧化氢的积累，对大豆根系毒害作用加重。由于根系受毒害作用，使根系吸收养分受阻，在营养胁迫下，又使根系分泌物的种类和数量都发生改变。反过来，又抑制了土壤中酶活性。为此，我们认为这是连作胁迫条件下产生的生化互作效应（Allelopathy），也是连作下产生生物障碍的主要原因。     

病害胁迫下植物根系分泌物的响应及作用研究进展

根系分泌物是植物和土壤产生联系的重要介质,在植物与环境互作过程中发挥着至关重要的调控作用。综述了病害胁迫下根系分泌物在组成和含量2个维度的响应,以及这些差异响应在加重或减轻植物病害发展中的作用。根系分泌物组成和数量的变化取决于植物种类和品种、发育时期、植物生长基质和胁迫因素,一方面,根系分泌物能够作为化学信号物质调控土壤病原菌的活性,并能通过改变土壤微生态环境诱导土传病害的发生;另一方面,植物在受到病害胁迫时会分泌具有直接防御性质的抗菌化合物,还能通过根系分泌物招徕功能性的微生物,通过有益菌实现对病原菌的生物控制。可见,对病害胁迫下植物根系分泌物的响应及作用机制的揭示将在指导植物病害防控、改善生态农业管理、建立作物高产与环境保护相协调的综合管理体系方面发挥极其重要的作用。     

耐重金属的植物促生芽孢杆菌筛选及其强化香蒲去除Cd的作用

为探讨细菌对水生植物修复水体重金属污染的影响,从南京某矿区废弃地的湿地植物柳树(Salix babylonica)、芦苇(Phragmites australis)、香蒲(Typha latifolia)根际和根内分离筛选到8株芽孢杆菌,这些芽孢杆菌都具有产铁载体、吲哚乙酸、多糖和淀粉酶活性,且对重金属的抗性较强,对温度、pH和盐浓度具有一定的耐受性。采用水培试验研究了Cd胁迫下耐重金属植物促生芽孢杆菌强化狭叶香蒲(T.angustifolia)吸收积累Cd的作用,结果表明,在2.5 mg·L~(-1)Cd~(2+)的条件下接种芽孢杆菌处理能够促进香蒲生长和组织中Cd含量增加。其中Bacillus megaterium P24和P37促进香蒲根和地上部干重显著增加40.0%~46.4%,B.amyloliquefaciens P29能使地上部Cd含量和总吸收量显著增加31.1%和63.5%;溶液中Cd去除率最高可达79.5%。研究表明,耐重金属芽孢杆菌能够促进香蒲生长、增加香蒲Cd含量,从而增加香蒲Cd总吸收量,达到去除水中Cd污染的作用,具有应用于水体重金属污染修复的潜力。     

IBA处理对紫薇扦插中营养物质及抗氧化酶活性变化的影响

为研究紫薇扦插生根过程中营养物质含量及抗氧化酶活性的变化,以清水为对照,用IBA300 mg·L~(-1)处理紫薇嫩枝插穗基部1 h,测定扦插生根过程中的营养物质含量和抗氧化酶活性的动态变化。结果表明,IBA处理的嫩枝插穗和对照相比,各营养物质含量和抗氧化酶活性的动态变化趋势大致相近。可溶性糖含量总体呈上升-下降的变化趋势,前期含量比对照高且峰值早于对照出现;淀粉含量基本呈下降-上升-下降的变化趋势,其峰值早于对照出现,但含量低于对照;可溶性蛋白含量大致呈下降-上升的变化趋势,含量总体略高于对照;SOD活性大致呈上升-下降的变化趋势,含量高于对照;POD活性总体呈上升-下降的单峰曲线变化趋势,含量总体高于对照。IBA处理可提高嫩枝插穗中可溶性糖、可溶性蛋白含量及SOD、POD活性,加速淀粉降解,有利于不定根的形成。     

甜椒根系分泌物化学成分鉴定

【目的】鉴定甜椒根系分泌物的化学成分,为研究其化感作用及连作障碍机理提供理论依据。【方法】采用砂培法收集甜椒根系分泌物,柱层析法分离,依次选用石油醚、乙酸乙酯、氯仿和甲醇洗脱并收集各洗脱组分,采用气相质谱联用仪(GC-MS)鉴定各组分的化学成分。【结果】甜椒根系分泌物石油醚组分GC-MS鉴定图谱共出现50个物质峰,相似度≥85%的化学物质共19个;乙酸乙酯组分GC-MS鉴定图谱共出现56个物质峰,相似度≥85%的化学物质共26个;氯仿组分GC-MS鉴定图谱共出现59个物质峰,相似度≥85%的化学物质共25个;甲醇组分GC-MS鉴定图谱共出现59个物质峰,相似度≥85%的化学物质共33个。【结论】甜椒根系分泌物中主要含有烷烃类、酯类、醇类、酚类、醛类、肟类、菲类、酰胺类和萘胺类化合物。     

复合酶提取黑木耳黑色素的工艺优化及其抗氧化活性分析

【目的】探索黑木耳黑色素的高效提取工艺,为促进黑木耳黑色素功能产品的开发和应用提供参考。【方法】以黑木耳子实体干品为材料,设计纤维素酶、果胶酶、木瓜蛋白酶用量单因素试验,在此基础上,再进行3种酶质量比、复合酶添加量、酶解pH、液料比、酶解温度和酶解时间的单因素试验,然后采用响应面法对复合酶提取黑木耳黑色素的工艺条件进行优化,并对优化后的黑木耳黑色素进行鉴定,分析其对DPPH、ABTS和OH自由基的体外抗氧化活性。【结果】响应面法优化复合酶提取黑木耳黑色素的最佳参数为纤维素酶/果胶酶/木瓜蛋白酶的质量比1∶3∶0,复合酶添加量25 mg/g,酶解pH 6.0,液（mL）料（g）比20∶1,酶解温度33 ℃,酶解时间60 min,在此条件下黑色素得率为13.80%。在相同酶添加量下,其提取得率分别是纤维素酶、果胶酶和木瓜蛋白酶单酶处理组的2.03,1.90和1.36倍。复合酶提取获得的黑木耳黑色素对DPPH和ABTS自由基的清除效果较好,其EC₅₀值分别为1.62和0.99 mg/mL。【结论】用复合酶提取黑木耳黑色素的得率显著提高,且提取的黑色素具有良好的体外抗氧化活性。     

锰污染土壤石灰改良对油茶生长及抗氧化酶系统的影响

采用室内盆栽的方法,研究在采矿区和恢复区锰污染土壤中分别添加0(对照)、0.05%(S1)和0.10%(S2)的石灰对油茶生长及其抗氧化酶系统的影响。结果表明,石灰的添加显著提高了油茶根际土壤的pH值,降低了土壤中可交换态锰的含量。S1处理时,采矿区和恢复区油茶根、叶中的锰含量分别比对照降低了46.84%、19.50%和35.90%、31.24%,恢复区油茶提取系数和生物累积系数分别降低了24.53%和6.30%。采矿区油茶叶片中叶绿素a、叶绿素b的含量及恢复区中叶绿素b的含量随着石灰投加量的增加而增加,且提高了采矿区油茶的株高和恢复区的株质量。在采矿区,石灰添加提高了油茶叶片中SOD、POD活性及-SH和PCs的含量,S1和S2处理时SOD活性分别是对照的1.23倍和1.40倍,POD活性分别是对照的1.47倍和1.75倍。S2处理时,-SH和PCs的含量分别是对照的1.34倍和1.45倍。研究表明,石灰的添加引起了油茶抗氧化酶活性系统的改变。     

藏药瑞香狼毒多糖提取工艺的优化及其抑菌和抗氧化活性研究

【目的】优化乙醇/(NH_4)_2SO_4双水相体系提取藏药瑞香狼毒多糖的工艺参数,并分析瑞香狼毒多糖的抑菌及抗氧化活性,为瑞香狼毒功能产品的研发及多元化应用提供理论依据。【方法】以不同的料(g)液(mL)比(1∶30,1∶40,1∶50)、提取温度(45,55,65℃)和提取时间(20,30,40min)作为考察因素,以多糖的提取率作为评价指标,采用响应曲面优化分析确定瑞香狼毒多糖最佳提取工艺参数。利用硫酸亚铁-水杨酸氧化法和邻苯三酚自氧化法分别评估瑞香狼毒多糖(质量浓度分别为0.6,1.2,1.8,2.4,3.0,3.6mg/mL)对羟基自由基(·OH)和过氧负离子自由基(·O_2~(-2))的体外清除能力。采用滤纸片扩散法研究瑞香狼毒多糖(质量浓度为0.3和3.0mg/mL)的抑菌活性。【结果】料(g)液(mL)比1∶40、提取温度55℃、提取时间30min为最优的工艺参数,在该条件下瑞香狼毒多糖的提取率最高,达15.34%。3.0mg/mL瑞香狼毒多糖对·OH的清除率最大,为29.4%;2.4mg/mL瑞香狼毒多糖对·O_2~(-2)的清除率最大,为24.7%。抑菌试验结果表明,3.0mg/mL瑞香狼毒多糖对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌高度敏感,对枯草芽孢杆菌中度敏感。【结论】确定了瑞香狼毒多糖乙醇/(NH4)2SO4双水相体系提取的最佳工艺参数,建立了因素与提取率之间的二次函数模型;瑞香狼毒多糖具有一定的体外抑菌、抗氧化活性。     

Pb、Cd和酸胁迫对枫香种子萌发、幼苗生长及体内抗氧化酶活性的影响

为探讨重金属及酸胁迫下枫香种子和幼苗的生理响应,设置不同浓度的Pb、Cd及酸胁迫试验,测定不同胁迫处理下枫香种子萌发、幼苗生长、抗氧化酶等指标。结果表明:Pb、Cd对枫香种子发芽率无显著影响(P0.05),但对幼苗的生长有显著的抑制效应(P0.05);随Pb胁迫浓度的增加,枫香种子超氧化物岐化酶(SOD)活性下降,第10 d过氧化物酶(POD)、及第4、7 d过氧化氢酶(CAT)活性均呈多项式变化,表现为"升高-降低-升高"的趋势;Cd胁迫显著提高枫香种子的SOD和CAT活性,发芽初期(4 d)POD活性受到抑制,但随胁迫时间延长POD活性显著升高;pH4.5、pH5.5对枫香种子的发芽指数、幼苗生长均有促进的作用;随pH值减小,胁迫第7 d的POD活性及第10 d的POD、CAT活性均显著增加。随胁迫时间的增加,在强酸条件下萌发初中期,枫香种子通过增加POD活性清除体内H2O2对细胞的氧化损伤;丙二醛(MDA)含量整体表现出上升趋势,未萌发种子的MDA含量显著高于胁迫处理(P0.05),说明胁迫造成枫香种子膜脂过氧化严重。综上,CAT活性变化是枫香种子响应Pb、Cd和酸胁迫的主要策略,SOD在枫香种子适应Cd胁迫、POD在枫香种子适应Pb和酸胁迫过程中也发挥了一定作用。     

黑麦草抗氧化酶对Cd、Zn和Pb复合污染的响应

为研究植物抗氧化酶活性与重金属复合污染之间的关系,通过土培正交实验考察重金属Cd(0、10、20、30、40、50 mg·kg~(-1))、Zn(0、150、250、350、450、550 mg·kg~(-1))、Pb(0、100、300、500、700、900 mg·kg~(-1))复合污染在不同胁迫时间(14、21、28、35 d)对黑麦草过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响。结果表明,Cd对CAT和POD起激活作用,对SOD起抑制作用;Zn和Pb对CAT和POD起抑制作用,对SOD起激活作用。在重金属复合污染胁迫下,POD和SOD活性随着培养时间的延长而显著增加,在28 d和35 d时达到最大,分别为对照的260%和637.4%。考虑交互作用,SOD活性对Cd×Zn、Cd×Pb、Zn×Pb有显著响应(P0.05)。3种抗氧化酶中,SOD活性对重金属污染反应最敏感,可以作为表征重金属污染的指示指标。     

4种绿化树种根系分泌物中的化学成分分析

【目的】研究我国南方4种常见绿化树种根系分泌物组分及各组分含量的差异,为城市绿化树种的选择和污染土壤的植物修复与治理提供研究数据。【方法】选取栾树(Koelreuteria paniculata)、紫玉兰(Magnolia liliiflora)、樟树(Cinnamomum camphora)、桂花(Osmanthus fragrans)4种常用绿化树种为试验材料,对其根系分泌物进行GC-MS分析,同时对根系分泌物中的总碳(TC)和总氮(TN)质量浓度进行测定。【结果】植物根系分泌物中检测到的成分数量依次为紫玉兰(35种)、桂花(16种)、栾树(15种)、樟树(7种),4种绿化树种根系分泌物成分主要包括烷烃、苯酚、烯烃、醛、酯、酮、醚、呋喃、胺肟、吡啶、咔唑、喹啉、有机酸、氨基酸等(按类型分),相对含量较高的为酚醛和烷烃类,其中栾树、紫玉兰、樟树、桂花根系分泌物中酚醛类相对含量分别为20.22%,13.61%,41.94%和42.07%,烷烃类相对含量分别为56.65%,7.77%,37.29%和33.13%。有5种化合物(二十烷、二十三烷、2,2′-亚甲基双(6-叔丁基-4-甲基)苯酚、3-羧胺吡啶-N-(2-三氟甲苯基)胺肟、8-羟基-2-甲醛喹啉)在4种绿化树种的根系分泌物中均可检测到;有2种化合物(二十一烷、二十四烷)在栾树、紫玉兰、桂花根系分泌物中均可检测到;顺-14-二十九烯烃在栾树、樟树、桂花根系分泌物中均可检测到。4种绿化树种根系分泌物中TC质量浓度依次为:栾树(28.78mg/L)紫玉兰(24.15mg/L)桂花(8.58 mg/L)樟树(7.98 mg/L);TN质量浓度依次为:栾树(6.65 mg/L)樟树(5.55mg/L)紫玉兰(0.98mg/L)桂花(0.76mg/L)。【结论】不同绿化树种根系分泌物中化合物种类及类型存在差异。