秋茄和桐花树HDACs基因家族鉴定及特征分析

组蛋白去乙酰化酶(HDACs)能积极响应多种非生物胁迫,为了解红树植物秋茄(Kandelia candel)和桐花树(Aegiceras corniculatum)HDACs基因是否参与非生物胁迫,对秋茄和桐花树进行了HDACs全基因组鉴定和进化分析.结果表明,秋茄和桐花树中分别鉴定出13和11个HDACs家族成员,分...     

红树林人工湿地的脱氮除磷效果研究

为探究红树林人工湿地对海水池塘尾水中氮（N）、磷（P）元素的净化作用,选择秋茄（Kandelia candel）、桐花树（Aegicerascorniculatum）、红海榄（Rhizophora stylosa）3种红树植物构建人工湿地系统。在试验进行的一个月内,以海水池塘养殖尾水中的N、P为参考,浇灌5、10、15倍和25倍N、P浓度的人工海水,序时收集出水口水样,分别测定不同形态的N、P营养盐含量。研究显示,在N、P浓度升高时,人工湿地系统对氨态氮（NH₄⁺-N）的去除率下降,15倍浓度处理下秋茄对NH₄⁺-N的去除效果显著高于红海榄和桐花树（P<0.05）,红树植物处理组能使系统中硝态氮（NO₃^--N）浓度保持稳定,同时对水体中的亚硝态氮（NO₂^--N）始终有良好的去除效果。试验开始后的0~3 d,系统中磷酸盐（PO₄^3--P）浓度显著下降,表现出对PO₄^3--P良好的去除效果。综合来看,红树林人工湿地对海水池塘养殖尾水中N、P的去除效果较好,可作为海水池塘养殖尾水达标排放的修复技术应用推广。     

3种药用红树植物rDNA ITS序列初步研究

应用改良CTAB法分别提取生长于珠海和海南的3种药用红树植物秋茄、老鼠簕和桐花树的基因组DNA,以真核生物rDNA ITS区的通用引物分别对其rDNA ITS区进行nPCR扩增及测序,并对测序结果进行对位排列.结果表明,不同来源的药用红树植物的rDNA lTS序列上存在扩增碱基差异,rDNA ITS测序结果可作为鉴定药...     

红树植物秋茄对菲污染沉积物的根际修复研究

利用盆栽试验方法,研究了红树植物秋茄(Kandelia candel(L)Druce)对多环芳烃菲污染沉积物的修复作用.结果表明,在5、10、20、40mg·kg-1菲处理浓度下,菲对秋茄的生长具有抑制作用,沉积物中菲初始浓度越高抑制作用越明显.4个月的修复试验结果表明,与无植物对照相比,种植秋茄能够明显促进沉积物中菲的降解.根际沉积物中菲的去除率为69%～82%,而非根际沉积物中菲的去除率为59%～66.9%.相同污染水平处理下根际沉积物中菲残留浓度低于非根际沉积物,而菲降解菌数量、多酚氧化酶和脱氧酶活性高于非根际沉积物,从而提高了沉积物中菲的降解率.     

不同红树植物叶片元素重吸收特征

为明确不同红树植物养分重吸收状况,以福建漳江口拒盐红树秋茄和木榄、泌盐红树白骨壤和桐花树为对象,测定成熟叶和衰老叶中N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn含量。结果表明,4种红树植物成熟叶（Zn除外）、衰老叶（Cu除外）养分含量差异显著（P<0.05）,衰老叶N、P、K、Cu、Zn含量均低于成熟叶,为正转移,平均转移率分别为65.88%、38.35%、44.27%、35.78%和66.91%;衰老叶Mg、Fe、Mn（木榄除外）含量高于成熟叶,为负转移,平均转移率分别为-120.56%、-45.93%和-30.25%。泌盐红树（白骨壤和桐花树）N和P重吸收效率显著低于拒盐红树（秋茄和木榄）（P<0.05）,而泌盐红树的K重吸收效率显著最高（P<0.05）。不同红树植物养分重吸收效率与其成熟叶养分含量呈正相关关系（Mg除外）,与其衰老叶均呈负相关关系。综上可知,不同红树植物对不同养分的重吸收具有特异性,秋茄和木榄通过较高的N、P重吸收效率适应滨海的特殊生境,而白骨壤和桐花树则通过提高凋落物的N、P、Mg、Cu、Zn输入,对土壤养分的有效性作出正反馈。     

4种红树植物幼苗叶片解剖结构及生态适应研究

采用石蜡切片法,研究了广西山口国家级红树林保护区4种红树植物幼苗——白骨壤(Avicennia marina)、木榄(Bruguiera gymnorrhiza)、桐花树(Aegiceras corniculatum)和秋茄(Kandelia candel)的叶片解剖结构,揭示其适应滨海盐渍环境的机理。结果表明,4种植物均具有适应海生环境的共同叶片结构特征:具较厚角质层,表皮之内有贮水组织的内皮层,气孔下陷,有发达的栅栏组织和海绵组织。同时,4种植物又各自表现出与其生境相适应的叶片形态特征:秋茄为等面叶,白骨壤和桐花树上下表皮具盐腺,白骨壤密被表皮毛,桐花树和秋茄树叶片结构中有木栓瘤结构,木榄和秋茄叶片含晶体。单宁含量大小为秋茄、桐花树、木榄、白骨壤。该研究为红树植物的生态功能、分类、生境、移栽以及湿地保护等方面研究提供了重要的依据。     

3种红树植物根际与非根际土壤细菌群落结构及多样性特征

【目的】研究秋茄、白骨壤、桐花树等3种红树植物根际与非根际土壤细菌群落结构及多样性特征,为阐明土壤微生物群落对红树植物的生长及其在红树林生态系统保护与修复中的重要作用提供科学支撑。【方法】提取3种红树植物根际土壤及同一区域非根际土壤宏基因组DNA,利用Illumina NovaSeq测序技术,分析土壤细菌群落结构及多样性。【结果】(1)4组土壤样本共鉴定出细菌39门、55纲、126目、244科、511属,非根际土壤样本OTU数目大于3组红树植物土壤样本,同时其在观测物种数和多样性指数上也表现出了更高的丰富性与多样性;(2)4组土壤样本中变形菌门的相对丰度均大于60%,占据绝对主导地位。4组土壤样本之间相比较,秋茄根际土壤样本中厚壁菌门和梭杆菌门有更高的丰度,桐花树根际土壤样本里变形菌门的丰度有一定优势,白骨壤根际土壤样本里拟杆菌门的丰度高于其他3组。非根际土壤样本里的芽单胞菌门略微占有优势,但是其在拟杆菌门的丰度却低于3组根际土壤样本;(3)PCA分析发现桐花树与白骨壤根际土壤的群落组成较为接近,4组样本的根际细菌群落对应的COG类目大致相同。【结论】红树植物非根际土壤的细菌群落有更高...     

菌株Serratia sp.PW7不同定殖方式对黑麦草中芘污染去除及其内生菌群的影响

为探究功能植物内生细菌对植物体内多环芳烃（PAHs）污染的去除以及机理,选择芘为多环芳烃代表、黑麦草为修复植物,采用水培体系检测内生细菌Serratia sp.PW7定殖对黑麦草体内可培养内生细菌群落和芘污染去除的影响。结果表明：菌株PW7能够高效定殖在黑麦草根（5.87~7.63 lg CFU·g^-1）和茎叶（3.49~4.97 lg CFU·g^-1）中,促进植物生长和芘的去除,改变黑麦草体内内生菌群结构,提高黑麦草体内可培养细菌总数和多样性。内生细菌定殖对植株生长与芘去除的促进作用与菌株定殖效率正相关。比较浸根和浸种两种定殖方式,浸根具有较高的定殖效率与降芘效益,还可促进植物生长。浸根定殖后,黑麦草生长量提高了18.5%~28.0%,植株体内芘浓度降低35.7%~44.2%;同时,浸根处理的黑麦草在高浓度芘污染下,根中内生细菌多样性及均匀度达到试验中的最高值（H=2.22,J=0.865）。芘污染条件下,功能菌定殖可改变植株体内优势种,定殖后黑麦草根中Serratia属成为绝对优势属,Pantoea属、Erwinia属（高浓度）和Micrococcus属次之;茎叶中优势属Microbacterium属不变,另一优势属由Chryseobacterium属变为Pantoea属（低浓度）、Pseudomona属和Sphingobacterium属。体外芘降解实验证明,有7株优势内生细菌15 d芘降解率超过55%。实验结果表明,功能菌株PW7可通过定殖提高植株体内内生细菌多样性及改变其优势种群来降低植物体内芘污染。     

淡水驯化条件下红树植物根际土壤微生物群落结构特征

【目的】探讨红树植物在淡水环境中土壤微生态变化,评价红树植物适应性,为红树林在淡水区域引种和推广提供理论基础。【方法】采用Biolog-ECO微平板技术和磷脂脂肪酸标记法(PLFA),探讨淡水驯化条件下红海榄(Rs)、白骨壤(Am)、拉关木(Lr)、秋茄(Kc)、桐花树(Ac)5种不同红树植物根际土壤微生物群落结构特征,揭示红树林根际土壤微生物群落结构对淡水胁迫的响应规律。【结果】研究结果表明:5种红树植物土壤理化性质差异显著;代表微生物整体代谢活性的平均颜色变化率(AWCD)由高到低顺序为AmKcAcRsLr,Am土壤微生物代谢活性最强;5种红树植物根际土壤微生物利用碳源类型最多为多聚物;而采用PLFA分析微生物群落结构,5种红树植物共检测到17种PLFA生物标记,16∶0含量最高,Am土壤总PLFA含量显著高于其他4种红树植物;土壤特征微生物分布量最大是细菌;主成分分析表明Lr、Am位于同一主成分,与Biolog研究结果类似。【结论】淡水驯化条件下红树植物土壤质量明显优于无红树林裸滩(CK),5种红树植物根际土壤微生物群落结构存在差异,多聚物是根际土壤微生物的主要利用碳源。表征细菌的生物标记含量最多,在根际土壤微生物中起主导作用的依然是细菌。     

NaCl对泌盐红树和非泌盐红树Cd吸收和积累的影响

为研究NaCl对红树植物Cd吸收和转运的影响,本文以非泌盐红树秋茄和泌盐红树桐花树幼苗为实验材料,研究了不同浓度NaCl和CdCl2处理下地上和地下各器官中Na+、Ca2+、Cd2+离子浓度的变化,并利用非损伤微测技术测定植物根尖在不同处理下对Cd2+和Ca2+的动态吸收。结果表明,随着CdCl2处理浓度的增加,2种红树的根、胚轴、茎和叶4器官中的Cd2+含量均明显增加。而泌盐红树桐花树各器官中Cd2+含量均高于非泌盐红树秋茄,分别达到65%(根)、19%(胚轴)、203%(茎)和96%(叶)。利用非损伤微测技术测定Cd2+流,发现Cd2+内流能被Ca2+通道抑制剂LaCl3抑制,表明Cd2+主要通过Ca2+通道实现内流。在NaCl对Cd2+吸收的影响方面,低浓度NaCl(100~200 mmol/L)能促进秋茄对Cd2+的积累,但高浓度NaCl(400 mmol/L)抑制了桐花树和秋茄对Cd2+的吸收。这是由于:1)红树根系对Na+吸收增加,而Na+能与Cd2+竞争膜上转运蛋白上的金属离子结合位点从而减少Cd2+的吸收,2)NaCl促进了植物根尖对Ca2+的吸收,从而竞争性的抑制了Cd2+通过Ca2+通道的内流,最终减少了2种红树根系对Cd2+的吸收和积累。泌盐红树桐花树Cd2+含量高于非泌盐红树秋茄,表明桐花树根细胞质膜上的转运蛋白与Ca2+通道对Cd2+的吸收能力高于秋茄。      

凤眼莲和水浮莲对滇池草海水体中氮去除效果的比较研究

通过模拟试验,比较了凤眼莲和水浮莲2种漂浮性水生植物对滇池草海水体的去氮效果。结果表明,凤眼莲 (Eichhornia crassipes) 和水浮莲 (Pistia stratiotes) 均有较强的水体去氮能力。在水体总氮 (TN) 、溶解性总氮 (DTN) 、硝态氮 (NO₃^--N) 、铵态氮 (NH₄⁺-N) 初始平均浓度分别为8.40、7.20、4.12、2.59 mg·L^-1,凤眼莲和水浮莲种苗投放均为1 kg 的条件下,凤眼莲和水浮莲对水体总氮 (TN) 、溶解性总氮 (DTN) 、硝态氮 (NO₃^--N) 、铵态氮 (NH₄⁺-N) 30 d 去除率平均分别为74.24%、76.81%、87.62%、80.30%和70.10%、78.89%、94.77%、87.64%。凤眼莲和水浮莲吸收作用带走的氮占水体中总氮损失量的89.39%和82.33%,凤眼莲试验组、水浮莲试验组和对照组沉积物中氮含量占水体中氮损失量比率平均分别为6.94%、11.64%和83.51%,说明凤眼莲和水浮莲能有效吸附水体中悬浮颗粒物,进而减少了水体沉积物的形成,凤眼莲、水浮莲均能显著降低水体DO 及pH 值。虽然凤眼莲和水浮莲均能显著降低水体的总氮浓度,但由于水浮莲植株较脆,综合考虑,故认为大规模控制性种养凤眼莲是一种治理富营养化湖泊的可行途径。     

根际效应对狼尾草降解土壤中阿特拉津的强化作用

采用盆栽根袋培养法,研究了根际效应在狼尾草降解土壤阿特拉津中的作用。结果表明,盆栽培养28 d后,狼尾草对土壤中阿特拉津有较好的根际强化降解效果,狼尾草根际土壤阿特拉津去除率为52.70%,非根际土壤的阿特拉津去除率为37.60%。土壤自身具有修复阿特拉津的潜能,无狼尾草处理的湛江砖红壤中阿特拉津降解以非生物降解为主,降解率为16.90%,土著微生物对阿特拉津的生物降解效果弱于非生物降解,仅为11.70%。狼尾草通过根际效应显著提高了土壤总微生物数量和活性,增加了土壤可培养细菌、真菌和放线菌的数量,尤其是土壤可培养细菌数量,提升了土壤细菌群落结构的丰富度和均匀度,进而间接强化土壤阿特拉津的生物降解。     

柴油污染土壤改良对黑麦草生长适应性的影响

通过开展柴油单因素实验和锯末、硝酸铵、磷酸二氢钾3因素改良实验,对黑麦草幼苗生长指标及氮磷含量进行测定分析,以探讨黑麦草在柴油污染土壤中及土壤改良后生长情况的变化。结果表明,柴油质量分数为0.9%时,黑麦草幼苗株高、地上部和地下部生物量分别较对照显著下降了58.87%、98.07%、91.23%,叶片和根部全氮含量和氮/磷比也较对照显著降低。在质量分数为0.9%的柴油污染土壤中添加3种土壤改良剂后,10%体积分数的锯末可使黑麦草幼苗株高和地上部生物量分别显著增加27.48%和24.70%,同时10%体积分数的锯末具有显著增加叶片全氮含量和氮/磷比的作用。可见,在柴油浓度为0.9%的污染土壤中施加体积分数为10%的锯末可显著增强黑麦草幼苗的生长适应性。     

锑污染土壤中添加蚯蚓对油菜生长及土壤特性的影响

为探究蚯蚓对锑污染土壤中油菜的生长及根际土壤特性的影响,通过盆栽培养试验,研究了赤子爱胜蚓添加后锑污染下油菜幼苗生物量、富集系数的变化,并从根际土壤养分、酶活性和细菌群落结构3个方面初探了锑污染状况下蚯蚓对油菜富集锑的影响机制。结果表明：锑污染土壤中,赤子爱胜蚓可以提高油菜的生物量以及锑的富集,南油杂1号锑的富集含量达到358.30mg·kg^-1;锑显著抑制了过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性(P<0.05),蚯蚓显著提高了锑胁迫下两个油菜品种根际土壤的过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性(P<0.05),最大激活率分别为13%～31%、15%～48%和24%～44%;冗余分析表明全磷、全氮、碱解氮是影响土壤酶活性变化的重要因子;添加蚯蚓未改变油菜根际土壤中优势菌门的组成,主要增加了Bacteroidetes、Cyanobacteria和Chloroflexi的丰富度,其中Bacteroidetes与过氧化氢酶、脲酶活性呈极显著正相关(P<0.01)。研究表明,蚯蚓-油菜联合能降低农田土壤中锑的含量,起到一定的生态修复效果,南油杂1号的修复潜能大于沣油958。     

海水人工湿地对梭鱼室内越冬养殖废水的净化效果

为开发海水低温环境下人工湿地在水产养殖上的应用,研究人工湿地在海水环境下对梭鱼亲本室内越冬养殖废水的处理效果和净化效能。海水(16.8‰~19.6‰)人工湿地对室内越冬养殖废水的净化效果:总凯氏氮去除率为13.4%,总氨氮为32.1%,亚硝氮为33.1%,浊度为55.1%,COD为35.6%,总磷为34.6%。越冬期间养殖池水质稳定。低温对总凯氏氮和三态氮的去除率有一定影响,并制约人工湿地脱氮过程;对浊度、COD、总磷去除率影响并不明显。海水人工湿地能维持连续运转并保持越冬养殖池的水质稳定。养殖负载量、越冬期间水力负荷尚有提升空间。     

施加硒肥条件下的印度梨形孢接种对香榧幼苗根系发育、 气体交换及其叶片硒累积的影响

近些年来香榧果实在干果市场非常受到人们的喜爱,如何提高其果实产量,促进其果实品质尤其微量元素的强化是当前香榧栽培上需要解决的问题。微量元素硒是硒蛋白必需的元素,它与多种人体疾病有关。采用盆栽的方式,施加矿物硒粉,并对香榧幼苗接种根内生真菌印度梨形孢。结果表明,印度梨形孢可以侵染香榧幼苗的根系(侵染率为22.34%),并使其总根长、总根表面积和总根体积以及二级根上一级根的数量,分别增加12.69%、16.26%、20.81%和10.93%,但对其特定根长和根组织密度没有显著影响。香榧幼苗接种印度梨形孢可显著提高净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度以及蒸腾速率,分别增加92.92%、6.16倍、47.67%和2.36倍,同时显著提高光能利用效率（88.62%）而降低水分利用效率（84.28%）。接种显著地促进了香榧幼苗总生物量的累积（36.94%）以及叶片总硒含量（1.68倍）。 基于印度梨形孢可促进植物营养吸收的特性,该根内生真菌可以用香榧硒的生物强化,以提高香榧果实的品质。     

不同遮光和施氮水平对小粒咖啡生长和光合特性的影响

【目的】探明小粒咖啡Coffea arabica幼树最佳的光照和施氮耦合模式。【方法】试验设置3个遮光水平:不遮光(S0,自然光照)、轻度遮光(S1,65%自然光照)、重度遮光(S2,30%自然光照), 3个施氮水平:无氮(N0,0 g·kg-1)、中氮(N1,0.20 g·kg-1)、高氮(N2,0.40 g·kg-1),研究不同遮光和施氮水平对小粒咖啡生长、日均光合特性和生物量累积的影响。【结果】随遮光度的增加叶绿素总量呈上升趋势。与S0处理相比,S1处理小粒咖啡叶片净光合速率、气孔导度、表观光能利用效率和总生物量分别提高13.54%、18.54%、127.77%和12.41%;S2处理总生物量减少11.55%。与N0处理相比,N1处理叶片净光合速率、气孔导度、表观光能利用效率和总生物量分别增加27.25%、20.77%、10.80%和18.47%,N2处理的上述性状分别增加14.85%、25.99%、41.65%和21.02%。与S0N0相比,随遮光度和施氮量的增加叶片蒸腾速率和表观光能利用效率增大,叶片水分利用效率呈先增后减趋势。【结论】小粒咖啡最优的遮光和施氮耦合模式为轻度遮光下高氮组合(S1N2),该组合有利于获得较高的叶片水光利用效率和生物量。     

环丙沙星高低累积菜心根际土壤酶活性和微生物学特性差异研究

为查明环丙沙星高、低累积菜心根际消除环丙沙星(CIP)高低差异的微生物学机理,通过室内土壤盆栽实验,研究了这两种菜心根际土壤中酶活性和微生物学特征差异。结果表明:种植高、低累积菜心均促进土壤CIP的消除,在高污染水平时,高累积菜心对土壤CIP的消除效果显著高于低累积菜心,其降解率分别为48.7%和39.4%(P0.05);高累积菜心根际土壤的可培养细菌数量和细菌群落结构多样性与丰富度(尤其含CIP特异降解菌Beta proteobacteria的相对丰度),以及过氧化氢酶和脲酶活性均显著高于低累积菜心。研究结果初步揭示了高累积菜心根际去除CIP能力更强且体内吸收累积CIP更多这一初步机理。     

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。