湿地植物香蒲根系抗氧化酶活性和根系分泌物对阿特拉津胁迫的响应

为探明阿特拉津胁迫下水生植物根系的生理响应特征,以典型湿地植物香蒲（Typha angustifolia L.）为研究对象,采用水培实验,研究阿特拉津（0、0.2、0.4 mg·L^-1和2.0 mg·L^-1）胁迫45 d对香蒲根系阿特拉津积累、抗氧化酶活性以及根系分泌物的影响。结果表明：阿特拉津可以在香蒲根系积累且显著降低香蒲生物量。随阿特拉津胁迫的提升,根系丙二醛（MDA）含量持续升高;超氧化物歧化酶（SOD）活性显著降低（P<0.05）,过氧化氢酶（CAT）活性呈先增加再降低趋势（P<0.05）,且在0.4 mg·L^-1时达到最大值,较对照提高123.7%;阿特拉津胁迫对谷胱甘肽（GSH）活性无明显影响。香蒲根系分泌物中检出的化合物种类随着阿特拉津质量浓度的升高而增多,主要包括烷烃、烯烃、酯、胺、醇、酚、酮和有机酸类化合物,其中烷烃类化合物种类最多且相对含量最大;高浓度阿特拉津胁迫（2 mg·L^-1）抑制酯类和醇类化合物的分泌,而提高酚类和有机酸类化合物的分泌量;根系阿特拉津含量、MDA含量分别与酚类和有机酸类的相对含量呈正相关关系。研究发现,阿特拉津胁迫诱导的氧化应激激活了香蒲根系的抗氧化防御系统,植物通过调节分泌物的组成和含量应对胁迫,最终降低了生物量的积累。     

外源磷对砷胁迫下挺水植物抗氧化酶系统的影响

为探讨外源磷输入对底泥砷胁迫下挺水植物香蒲(Typha angustifolia L.)抗氧化酶系统的影响,测量0 mg/kg、150 mg/kg、600 mg/kg 3种砷水平胁迫下,输入0 mg/L、2 mg/L、20 mg/L 3种外源磷水平后香蒲抗氧化酶活性变化。结果表明,(1)低质量浓度磷(2 mg/L)和低含量砷(150 mg/kg)处理提高了香蒲鲜质量;(2)外源磷输入刺激了底泥无砷处理下香蒲超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性上升,抑制了谷胱甘肽(GSH)活性,高质量浓度磷(20 mg/L)处理下抑制作用增大,同时也促进丙二醛(MDA)的产生;无外源磷输入时,底泥添加低含量砷处理促进SOD活性和MDA积累量上升,高含量砷(600 mg/kg)处理抑制了CAT和GSH活性;(3)低质量浓度外源磷输入提高了底泥砷胁迫处理下香蒲体内抗氧化酶活性,降低MDA积累量。外源磷提高了底泥砷胁迫下香蒲抗氧化酶系统活性,但是这种刺激作用有一定的限度。香蒲比一般蕨类和苔藓类植物更有生长优势,所以香蒲具有修复面临的磷富营养化和砷污染双风险湿地的巨大潜力。     

阿特拉津和乙草胺混用对夏玉米叶片生理指标的影响

采用随机区组设计,研究阿特拉津和乙草胺混用对夏玉米拔节期叶片叶绿素含量、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量的影响.试验设5个处理:A1、A2、A3、A4处理每小区各施阿特拉津和乙草胺0.5mL、1.0mL、2.0mL、4.0mL,以清水为对照.结果表明:随除草剂剂量升高,叶绿素含量...     

阿特拉津和毒死蜱对鲤胚胎发育的影响

研究旨在探讨不同浓度阿特拉津(Atrazine,ATR)、毒死蜱(Chlorpyrifos,CPF)及其混合物对鲤(Cyprinus carpio L.)胚胎发育、孵化率及抗氧化能力的影响。将鲤受精卵分别暴露在各自浓度为12.5、25、50、100、200μg·L-1的ATR、CPF及ATR-CPF 1??1混合液中,经96 h试验,观察发育形态,统计死亡率和畸形率,检测全鱼抗氧化能力。在暴露试验中,各处理组死亡率和畸形率随药物浓度增长呈上升趋势;初孵仔鱼体内SOD、GPx和CAT活性整体呈下降趋势。结果表明,阿特拉津和毒死蜱对鲤受精卵具有一定的致死、致畸效果,且两者生物毒性具有一定的叠加效应和协同作用,氧化胁迫是阿特拉津和毒死蜱对鲤发挥毒性作用的重要机制之一。     

镉胁迫对烤烟抗氧化酶系统的影响

通过盆栽试验,研究不同浓度Cd胁迫(浓度0、1、3、5 mg/kg)对烤烟叶片抗氧化系统的影响。结果表明,随着Cd浓度的增加,叶绿素含量逐渐减小;丙二醛(MDA)含量随镉浓度增大而逐渐增加;3 mg/kg Cd胁迫下,叶片过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、根部过氧化氢酶(CAT)活性最大。随着Cd浓度增大,烤烟叶片和根的抗氧化酶活性逐渐降低。从而提出降低烟株体内Cd含量的营养调控方法,为进一步了解植物对Cd的抗性机理提供科学数据。     

Pb胁迫对番茄幼苗抗氧化酶系统的影响

通过番茄幼苗的Pb胁迫处理,分析其根、茎、叶中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、还原型谷胱甘肽（GSH）和丙二醛（MDA）的含量。结果表明,SOD含量以根内增加最为显著,最高可达对照的6.49倍,其次是茎;POD和CAT的变化趋势基本相同,随着Pb胁迫时间的增长,茎中两种酶的活性增加最快,其次是根,叶片中活性无明显变化;GSH在番茄幼苗受到Pb胁迫时变化不大,对Pb胁迫反应不灵敏。说明酶促系统（主要是SOD和POD）是番茄幼苗的主要活性氧防御系统,在受到Pb胁迫时,番茄幼苗中易受损害部位为根和茎,叶片受到的影响很小。     

镉胁迫对玉米幼苗抗氧化酶系统及矿质元素吸收的影响

通过水培实验研究了在10-6、10-5、10-4mol·L-1浓度下,Cd2+胁迫对玉米幼苗抗氧化酶系统、丙二醛(MDA)含量、Cd积累及矿质元素吸收的影响,同时讨论了Cd2+毒害的作用机理.结果表明,中、低浓度(10-6、10-5mol·L-1)C2+d胁迫下,玉米幼苗MDA含量与对照组相比没有显著变化;高浓度(10-4mol·L-1)Cd2+胁迫后,MDA含量显著升高(P<0.05).Cd2+胁迫初期,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性均升高;随着胁迫时间的延长,除叶片中SOD和CAT活性略有上升外,其他抗氧化酶活性逐渐下降,高浓度组抗氧化酶活性下降最明显.植物吸收的Cd主要积累在根部,Cd2+胁迫能干扰玉米对Fe、Cu、Zn、Mg等养分的吸收.     

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。     

阿特拉津对动物生长发育影响的研究进展

阿特拉津(2-氯-4-乙胺基-6-异丙氨基-1,3,5,-三氮苯)是目前世界上农业生产中广泛应用的化学除草剂之一.由于其在土壤中的残留期较长,造成所施用的土壤以及地下水和表面水中检出的阿特拉津残留浓度超过了最大允许值,对生态和环境的破坏日益严重.阿特拉津具有生物蓄积性和环境激素的作用,可影响生物体正常的性别分化和性腺发育.主要从形态发育、生理代谢和性发育等方面综述了阿特拉津对动物生长发育的影响.     

阿特拉津胁迫对谷子种植区土壤真菌群落的影响

本试验以山西阳曲县谷子种植区土壤为研究对象,运用Illumina MiSeq高通量测序技术,分析真菌多样性及群落组成变化情况.由α多样性指数可知,阿特拉津喷洒浓度越高,土壤真菌丰度和多样性越低;在黄土高原谷子种植区,土壤真菌主要门类为子囊菌门(Ascomycota)、接合菌门(Zygomycota)、担子菌门(Ba-s...     

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。     

大气CO2浓度升高对不同类型水稻品种磷素吸收利用的影响

以常规粳稻、杂交籼稻、常规籼稻共6个品种为供试材料,研究FACE（大气CO₂浓度增加200 μmol·mol^-1）条件对不同品种类型水稻产量及磷素吸收、分配、运转、利用的影响。结果表明：FACE处理使水稻产量显著增加24.17%,常规粳稻、杂交籼稻、常规籼稻分别增加19.38%、24.02%和29.10%,常规籼稻增幅最大;FACE处理使抽穗期、成熟期植株含磷率分别增加2.51%、6.07%,抽穗期常规籼稻增幅最大,成熟期常规粳稻增幅最大,处理间无显著差异;FACE处理使抽穗期、成熟期植株吸磷量增加25.42%、32.51%,抽穗期以常规籼稻增幅最大,成熟期以常规粳稻增幅最大。成熟期吸磷量与水稻产量呈极显著线性正相关（r=0.457^**）;FACE处理对抽穗期、成熟期各器官磷素占比无明显影响,但品种间差异较大;FACE处理使结实期茎鞘叶磷素运转量和穗部磷素增加量分别提高了25.77%、36.18%,两个性状均以常规籼稻增幅最大,促进磷素向穗部运转有利于水稻产量的提高（r=0.410^**）;FACE处理降低常规粳稻和常规籼稻的磷素籽粒生产效率、干物质生产效率,增加了杂交籼稻磷素干物质和籽粒生产效率;FACE处理使磷肥偏生产力显著增加24.17%,常规籼稻增幅最大。研究表明,FACE处理显著提高了各类水稻的产量、植株吸磷量、磷素运转量、磷肥偏生产力,品种间差异较大。     

大豆GmPIN2b调控根系响应低磷胁迫的功能研究

目的 研究生长素转运蛋白PIN基因家族在大豆Glycine max 根系适应低磷胁迫中的功能。方法 对大豆23个GmPIN家族成员进行进化树分析和表达模式分析,并进一步对GmPIN2b进行功能分析。结果 大豆23个GmPIN家族成员分散在7个不同的亚族,其中,GmPIN2a、GmPIN2b和GmPIN9a、GmPIN9d与拟南芥Arabidopsis thaliana的AtPIN2位于同一亚族。不同GmPIN家族成员在大豆中的组织表达定位及其受低磷调控的表达模式不同,其中,GmPIN2b在大豆根系中的表达水平在低磷胁迫6 d后显著上调,回补表达GmPIN2b能够部分恢复Atpin2突变体的表型。无论在低磷还是高磷条件下,回补表达GmPIN2b的转基因植株鲜质量和主根长均显著高于Atpin2突变体;而且回补表达GmPIN2b显著提高了Atpin2突变体在低磷条件下的一级侧根数,以及高磷条件下根系对重力的敏感性。结论 GmPIN2b在大豆根系形态建成响应低磷胁迫的过程中起重要的调控作用。     

外源C4-PEPC对水稻粒形和稻米品质及成分的影响

【目的】磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（phosphoenolpyruvate carboxylase,PEPC）参与植物碳代谢,并且在碳氮耦合代谢调节过程中扮演着重要角色。分析导入外源C₄-PEPC对水稻稻谷粒形和稻米品质及成分变化的影响,进一步阐明C₄-PEPC在C₃植物水稻中的作用。【方法】以航2号（对照）和转C₄-PEPC水稻为材料,采用万深SC-G型自动考种及千粒重分析仪分析稻谷的粒形,采用电镜扫描观察稻米内部淀粉粒结构,参照标准米质测定方法测定稻米品质(直链淀粉含量、胶稠度、碱消值);同时,测定稻米中支链淀粉、蔗糖、可溶性总糖及碳氮的含量,并采用高效液相色谱法测定稻米中的氨基酸含量。【结果】粒形分析表明,与对照航2号相比,转C₄-PEPC水稻的谷粒明显较短较窄,其长、宽、周长及千粒质量也明显较小。电镜扫描显示,航2号淀粉粒排列紧密,而转C₄-PEPC稻米淀粉粒排列明显比较松散。转C₄-PEPC株系稻米中直链淀粉含量明显较低,而支链淀粉含量明显较高,胶稠度和碱消值与对照无明显差别,垩白率和垩白度降低,蔗糖和可溶性糖含量极显著降低。转C₄-PEPC稻米的总氮含量明显较低,其中天冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、甘氨酸、组氨酸、精氨酸、苏氨酸、丙氨酸、酪氨酸、缬氨酸、胱氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸等14种氨基酸含量明显较低,而其余3种氨基酸,即脯氨酸、异亮氨酸、色氨酸含量与对照无明显差别。【结论】导入外源C₄-PEPC后,水稻谷粒变小,淀粉粒排列松散,稻米中直链淀粉、蔗糖、可溶性糖、总氮及大部分氨基酸含量降低,而支链淀粉含量升高。     

外源水杨酸对铝胁迫下吊瓜抗氧化系统的影响

吊瓜,学名栝楼(Trichosathes kirilowii Maxim),是具有药食两用特性的经济作物。为了研究水杨酸 (SA)对吊瓜铝（Al）胁迫的缓解效应,以长兴仁吊瓜为试验材料,用溶液培养法,在500 μmol L^-1 Al胁迫下,喷施不同浓度SA,并对其生长特性、过氧化氢（H₂O₂）、丙二醛（MDA）含量及抗氧化酶活性等指标进行测定。结果显示,Al胁迫下,吊瓜根长、根鲜重及地上部分鲜重明显降低,植株超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、愈创木酚过氧化物酶（G-POD）等抗氧化酶活性降低,抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性升高,过氧化氢（H₂O₂）含量及丙二醛（MDA）含量提高;喷施一定浓度SA后,根系生长抑制解除,SOD、CAT及 G-POD抗氧化酶类活性升高,MDA和H₂O₂含量降低。SA浓度为 10 μmol·L^-1 时,效果更佳。由此可知,外源 SA 处理能够诱导Al胁迫下吊瓜的抗氧化反应,SA是一种能够缓解吊瓜Al胁迫的有效物质,具有推广应用价值。     

天津市畜禽粪污处理工艺对抗生素抗性基因的去除效果

为了探究工厂化条件下不同添加剂对猪粪秸秆好氧堆肥过程中氮素和硫素转化规律的影响,掌握其对堆肥过程中NH_3和H_2S气体减排效果,本文共设置4个处理:沸石(质量分数10%)、过磷酸钙(质量分数5%)单独添加及二者同时添加,同时以无添加剂的处理作为对照。结果表明,不同添加剂对堆肥温度影响差异较小;与对照处理相比,单独添加沸石的堆肥产物全氮和全硫含量分别提高17.5%和17.1%,而单独添加过磷酸钙则分别提高26.1%和40.6%,二者同时添加保氮效果最佳,全氮含量提高32.1%,全硫增加52.8%;沸石通过吸附作用可以使堆肥过程中NH_3和H_2S的排放分别减少8.2%和9.4%。过磷酸钙能够通过提高堆体铵态氮含量,减少NH_3释放,减排率达37.6%,但由于过磷酸钙中含有较多的硫,导致H_2S排放量增加;两种添加剂同时添加对NH_3和H_2S减排效果与单独过磷酸钙添加处理差异较小。综合考虑堆肥品质和NH_3减排效果,工厂化堆肥过程中添加一定量过磷酸钙可以达到很好的除臭、保氮效果,过磷酸钙与沸石同时添加并没有协同强化作用,但过磷酸钙添加应该配合恰当的工艺参数,否则有增加H_2S释放的风险。     

不同磷素供给闽楠苗木对自然低温的生理响应

【目的】探明自然低温对不同磷素供给的闽楠Phoebe bournei苗木叶片生理特性的影响。【方法】设置8个磷素水平的单因素盆栽试验,施肥结束后,将苗木置于自然低温环境处理,测定其叶片的光合生理特性及其他生理指标,采用主成分分析法评价苗木抗寒性。【结果】在自然低温环境时,随磷素水平的升高,正负相关指标均表现出了明显的升降趋势。30 mg·株-1磷素供应量的闽楠苗木叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、光合水分利用效率(WUE)、脯氨酸含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性均最高,其值分别为3.09μmol·m-2·s-1、0.023 mol·m-2·s-1、350.18μmol·mol-1、0.32 mmol·m-2·s-1、9.69、41.58μmol·g-1和332.03 U·g-1,丙二醛含量和气孔限制值(Ls)为第2低,其值分别为3.77μg·g-1和0.34。主成分综合分析结果显示,30 mg·株-1磷素供应量苗木得分最高。【结论】30 mg·株-1磷素供给最有利于闽楠苗木抗低温胁迫能力的提高。     

水分胁迫寄主植物对莲草直胸跳甲生长发育的影响

喜旱莲子草是水陆两栖的入侵杂草,为探讨在利用其专食性天敌莲草直胸跳甲防治过程中,发现的陆生型喜旱莲子草控制效果不佳的原因,本试验从水分变化的角度,通过设置不同质量分数的聚乙二醇6000(PEG6000)(5%、10%、15%、20%和25%)模拟干旱环境,对喜旱莲子草胁迫处理后,饲喂莲草直胸跳甲幼虫和成虫,记录该跳甲取食后的发育历期、虫重、幼虫死亡情况、化蛹量及羽化量,结果表明:随着水分胁迫程度的加剧,莲草直胸跳甲1~3龄幼虫的发育历期延长,当胁迫质量分数达到25%时,各龄幼虫的发育历期均达到最长;而成虫的寿命随着水分胁迫程度增加而缩短,当胁迫程度为25%时,和对照相比寿命缩短了5.59d;不同虫态的鲜重随着胁迫质量分数的增加均有所下降,其中2龄幼虫和成虫的体重在25%时下降最显著,分别下降了3.19和2.34mg;1龄、2龄和3龄幼虫的死亡率均在胁迫质量分数为25%时达到最大,分别为对照的10.0倍、6.0倍和4.7倍;化蛹率和羽化率随着胁迫程度的加剧均降低,25%时化蛹率和羽化率最低,与对照相比分别降低了33.0%和37.5%。因此,干旱胁迫喜旱莲子草不利于莲草直胸跳甲的生长发育。     

芦苇对阿特拉津胁迫的生理响应及其与耐受性的关系

为揭示阿特拉津胁迫下芦苇的生理响应规律及其与芦苇耐受性的关系,通过水培实验研究了阿特拉津对芦苇叶绿素含量、抗氧化酶(SOD和POD)活性和叶绿素荧光参数的影响,并以植物相对生长率为耐受性指标,利用逐步回归法分析了各生理指标与耐受性的关系。结果表明:≤8 mg·L~(-1)阿特拉津胁迫1周,芦苇虽可正常存活,但相对生长率受到显著抑制;胁迫2周时,生长停止;叶绿素a(Chla)和叶绿素b(Chlb)随处理浓度的增加而降低。POD活性胁迫1周时显著增强,胁迫2周时最低和最高浓度处理(0.5、8 mg·L~(-1))较1周时有所下降,与对照无显著差异;而SOD活性随处理浓度增加无显著变化。随处理浓度的增加,F_v/F_m和F_v/F_0显著降低,qN显著增加,而胁迫2周较1周时qN显著下降。研究表明,芦苇对阿特拉津比较敏感,但在短期内(1周)表现一定的耐受性,主要是通过增强非光化学淬灭能力来保护叶绿体,从而保持一定浓度的叶绿素来维持光合作用的物质基础,抵抗来自阿特拉津的胁迫。