草甘膦对铜绿微囊藻生长及抗坏血酸-谷胱甘肽抗氧化防御系统的影响

草甘膦是全球用量最大的除草剂之一,但它的大量使用仍然带来了一定的环境风险。该文主要探讨了低浓度(2 mg/L)和高浓度(10 mg/L)草甘膦对铜绿微囊藻的毒性效应,并且深入微囊藻的抗坏血酸与谷胱甘肽抗氧化系统,深入研究了草甘膦对DHAR和GR酶的活性的影响,并分析了草甘膦存在时微囊藻细胞中的还原型As A与GSH的含量变化。结果表明:与10 mg/L草甘膦导致的微囊藻的生物量减少,氧化损伤加重不同,2 mg/L草甘膦会刺激微囊藻的生长和蛋白合成。这可能是由于2 mg/L草甘膦会刺激微囊藻体内的DHAR和GR酶的活性,从而再生更多的还原型AsA与GSH,从而减轻了草甘膦诱导的微囊藻的氧化损伤。     

非氧化性修复剂在恢复NF/RO膜出水水质的应用研究

随着膜系统运行至一定年限,加上膜系统长期超负荷运行和膜化学清洗的不及时、不规范,都将加快膜元件的老化,造成膜元件对离子、小分子有机物等物质的截留率有所下降。膜出水COD偏高,电导率升高、颜色偏黄已成为纳滤/反渗透(NF/RO)系统运行过程中出现较频繁的问题之一,严重影响着膜系统的出水水质和出水美观度。本试验选取长沙生活垃圾渗滤液处理厂出水水质差的反渗透/纳滤处理系统为分析对象,通过冲击性投加的方式将专用NR-MRA-1000型修复剂粘附于膜表面,并24 h长期运行。试验结果表明,膜系统添加NR-MRA-1000型修复剂且运行48 h后,呈现出膜出水色度明显降低,COD截留率上升以及出水电导率下降、膜运行压力上涨等产水特征,对膜产水通量没有显著影响;且膜修复剂试验运行60 d后,膜机组相关产水性能恢复至原来的标准。     

滨麦叶片转录组分析

滨麦（Leymus mollis）是小麦的野生近缘种,具有良好的耐盐抗旱和抗病虫害的能力,是小麦遗传育种的良好资源。为了深入了解和挖掘滨麦的基因信息和优异资源,本研究利用高通量测序技术对生长于滨海沙地的野生滨麦的叶片转录组进行了深度测序并组装,对得到的所有Unigene进行COG、GO和KEGG分类和功能注释,对Na⁺转运相关蛋白基因和氧化胁迫响应基因进行了挖掘,并通过实时荧光定量反转录PCR（qRT-PCR）对随机选取的12个基因的表达模式进行了验证。结果显示,转录组测序共获得112 846条Unigene,其中的59 380条得到功能注释,占总数的52.62%。COG分类结果表明,15 786条Unigene归属于25个类别。GO分类结果表明,20 350条Unigene被注释到三个大类中,其中,属于“生物学过程”的Unigene数量最多,占总数的43.56%。KEGG分析结果表明,18 550条Unigene得到注释,共涉及到128条代谢途径。其中,含Unigene数量最多的类别是“代谢通路”,涉及到的Unigene占总数的27.86%。“植物病原互作”和“植物激素信号转导途径”涉及的Unigene数量也较多,分别为1 367条和861条。对Na⁺转运相关蛋白基因和氧化胁迫响应基因进行挖掘,发现了15条注释为Na⁺/H⁺反向转运蛋白的Unigene和175条响应氧化胁迫的Unigene。随机选取的12个基因的qRT-PCR结果与转录组测序结果基本一致。     

镉诱导麦类作物氧化胁迫及其缓解途径

镉 (Cadmium ,Cd)对植物引起的氧化胁迫是Cd毒害的重要原因之一。综述了Cd诱导麦类作物氧化胁迫效应以及麦类作物对Cd氧化胁迫的相应防御反应 ,如抗氧化酶活性及抗氧化物含量的变化等 ,并介绍了缓解Cd诱导的氧化胁迫的机理和途径。     

火龙果花中多酚类化合物抗氧化活性研究

对火龙果花中多酚类化合物抗氧化活性进行研究。采用抗氧化能力的体外实验方法,研究火龙果花中多酚类化合物的还原能力、清除·OH、O2-、 DPPH·和ABTS·四种自由基的能力,以评价其抗氧化性,并以BHT作为阳性对照。结果表明,火龙果花中多酚类化合物抗氧化能力与浓度(0.4～0.8 mg/mL)呈量效关系。虽总体抗氧化活性较弱于BHT,但总体趋势与BHT相同,在浓度为0.7 mg/mL时,其羟自由基清除活性甚至略高于对比溶液。因此,火龙果花中多酚类化合物具有较好的抗氧化活性,可进一步研究开发为抗氧化功能性食品。     

人工湿地氧化还原特征及其与微生物活性相关性

在水力负荷为800 mm/d的运行条件下,研究了复合垂直流人工湿地中试系统不同功能层面的氧化还原特征、好氧微生物数量、基质的耗氧速率及氧化还原酶类活性的分布特点。结果表明:各功能层面的氧化还原电位、好氧微生物数量、耗氧速率表层最高,并且随着基质深度的增加逐渐降低。除过氧化物酶外,氧化酶活性表现为表层高于中下层;而硝酸盐还原酶、亚硝酸盐还原酶等活性变化趋势则相反。同时,氧化还原电位与基质中细菌、真菌、放线菌的数量、耗氧速率等存在显著正相关关系;氧化还原电位与多酚氧化酶、过氧化氢酶、脱氢酶等氧化酶活性也存在显著正相关,而与下行流池的硝酸盐还原酶、亚硝酸盐还原酶等还原酶类存在显著负相关关系。     

褐化抑制对'凤丹'试管苗扩繁培养中酚类物质含量及相关酶活性的影响

'凤丹'(Paeonia ostiiT.Hong et J.X.Zhang var.'lishizhenii'B.A.Shen)为牡丹籽油食品新资源,建立微型快繁技术为优良种质保存和应用提供技术支撑,抑制培养物褐化为其关键技术之一.以'凤丹'试管苗研究抑制褐化、促进生长的方法,揭示抑制褐化的生化机理,为其组织培养产业化...     

秸秆直接还田与炭化还田对潮土硝化微生物的影响

为比较秸秆直接还田和炭化还田对黄淮海平原小麦/玉米轮作体系典型潮土硝化作用及硝化微生物群落的影响,设置4个处理:全量小麦秸秆还田(S)、全量秸秆炭化还田(B)、半量秸秆半量生物质炭还田(SB)和不进行秸秆或生物质炭还田的对照(CK),连续进行3 a田间试验。对小麦、玉米两个生长季土壤理化性质进行分析,用末端限制性片段长度多态性(Terminal-restriction length polymorphism,T-RFLP)技术和克隆文库技术对氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea,AOA)和氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria,AOB)群落结构和多样性进行分析。结果表明,在小麦季,与S处理相比,B处理显著降低了土壤容重,提高了土壤pH、有机碳(SOC)和速效钾(AK)含量(P0.05),但并未显著影响土壤水分、铵态氮(NH_4~+-N)和硝态氮(NO_3~--N)含量;B和SB处理的硝化潜势(Potential nitrification rate,PNR)分别为0.58、0.49μg·h~(-1)·g~(-1)(以NO_2~-计,下同),显著高于CK,与S处理(0.40μg·h~(-1)·g~(-1))差异不显著。玉米季,B处理显著提高了土壤水分、SOC和AK(P0.05),各处理玉米季的PNR整体低于小麦季,B处理最高(0.27μg·h~(-1)·g~(-1)),显著高于CK和S处理(P0.05)。小麦季PNR分别与AK、NH_4~+浓度和土壤容重显著相关(P0.05),与AOA和AOB群落组成均无显著关系;玉米季PNR仅与理化因子SOC显著相关,但该季节PNR与AOB群落结构显著相关。冗余分析(RDA)表明,土壤SOC、容重、pH和AK是显著影响硝化微生物群落结构的主要因子,对AOA和AOB群落结构总变异的解释量分别为76.4%和75.5%。系统发育树分析表明,AOA大部分属于土壤古菌Group1.1b,AOB多属于亚硝化螺菌Nitrosospira簇3。综上,与秸秆直接还田相比,炭化还田提高土壤硝化活性,改善部分土壤理化性质,引起土壤硝化微生物群落结构变化。     

基于宏基因组学的酸性森林土壤氨氧化微生物群落特征研究

全球30%以上陆地面积是酸性土壤(pH5.5),而酸性土壤中氨氧化微生物群落特征研究是破译其硝化过程微生物学机理的基础。尤其随着完全硝化微生物(Complete ammonia oxidizer,comammox)的发现,亟需重新认知酸性土壤中氨氧化微生物类群。以酸性马尾松林为研究对象,综合利用荧光定量PCR(qPCR)、凝胶电泳半定量和宏基因组测序等技术研究土壤中氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea,AOA)、氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria,AOB)和Comammox的相对丰度以及群落组成特征。研究发现AOA和AOB amoA基因丰度分别为2.61×106 copies·g~(-1)和1.45×106copies·g~(-1);而comammoxamoA基因qPCR结果存在显著的非特异性扩增,导致其丰度被高估,而经凝胶电泳半定量矫正后,约为(1.38～1.47)×106copies·g~(-1),该结果和土壤宏基因测序揭示的comammox相对丰度基本吻合。此外,宏基因组分析发现经典嗜酸group1.1a-associated仅占AOA总类群的12%,而group1.1b则占88%,尽管目前仍未有嗜酸group 1.1b AOA纯菌株的报道。AOB主要类群为Nitrosospira(约64%),而Nitrosomonas约占36%。Comammox主要类群为clade B(约64%),而clade A仅占36%且均隶属于clade A.1亚枝,这暗示clade B与已报道的嗜中性comammox clade A纯菌株有极大的生理代谢差异。总之,本研究提供了综合利用qPCR、半定量和宏基因组分析土壤氨氧化微生物群落的策略,并建议优化comammox的qPCR引物,同时本研究系统分析了酸性马尾松林土壤中氨氧化微生物的相对丰度和群落组成特征。     

氧化尾矿与白茅根际尾矿中可培养溶磷菌比较研究

溶磷菌是根际促生菌类群中重要组成部分,它转化的磷成为植物生长所需的重要磷源。研究分别从氧化尾矿和白茅根际尾矿中筛选溶磷菌,采用DNA分子技术确定它们的分类地位,并比较它们的溶磷能力和培养液pH的降低值。结果表明,白茅根际尾矿中筛选出的溶磷菌在数量和种类上均多于氧化尾矿,白茅根际尾矿中的筛选的溶磷菌具有更高的溶磷能力,放线菌门溶磷菌的溶磷能力显著低于其他类群的溶磷细菌。白茅根际尾矿中筛选出的隶属于伯克氏菌属的菌株N5-4溶磷能力最强,溶磷量达到536.40 mg L~(-1)。培养过程中,所有溶磷菌培养液的pH均有所降低,除放线菌门的微生物外,培养液pH降低值与溶磷菌的溶磷量存在着显著的正相关性(P0.01,R=0.76)。