Fungal–copper interactions in wood examined with large field of view synchrotron-based X-ray fluorescence microscopy

ABSTRACT

The goal of this study was to demonstrate how synchrotron-based X-ray fluorescence microscopy (XFM) can be used to better understand the mechanisms of copper tolerance in wood decay fungi. Copper is a major component in commercial wood preservatives as it is toxic to many wood decay fungi. However, certain fungi are copper tolerant and can attack preservative-treated wood, resulting in structural damage to treated wood members. Here we used large-field XFM to visualize six different elements (K, Ca, Mn, Fe, Cu, and Zn) in the mycelia and wood inoculated with four different species of brown rot wood decay fungi. Wood blocks were partially dipped into a solution of copper sulfate, exposed to fungi in malt extract agar petri dish assays for nine weeks, and then imaged and compared to blocks that were partially dipped in water. The blocks were imaged immediately adjacent to an end-matched control that was placed in malt extract agar petri dish assays for 9 weeks, but not exposed to the fungi so that the differences in the elemental distributions could be directly compared. The colonized wood and mycelia were rich in K, Ca, Mn, and Fe; however, the elements and the spatial distribution in the mycelia and wood differed across fungal species. The most interesting results were the maps showing the copper distribution. While three of the four fungi grew on the copper-rich region of the wood, only one species, Fibroporia radiculosa, dramatically reduced the copper concentration in the region of fungal growth.     

铅离子印迹磁性材料的制备及其对Pb(Ⅱ)的吸附去除研究

[目的]制备铅离子印迹和非印迹磁性材料,研究两种材料对Pb(Ⅱ)的吸附去除行为,考察两种材料对Pb(Ⅱ)的吸附选择性,探索其脱附和循环利用性.[方法]采用透射电镜、红外光谱、X射线衍射光谱和能量色散谱等方法对两种材料的形貌和结构进行表征;采用静态吸附法,以原子吸收为检测手段,探讨了pH值、反应时间及Pb(Ⅱ)初始浓度等因素对Pb(Ⅱ)吸附能力的影响;采用Langmuir等温吸附模型和Ho准二级动力学方程对其进行热力学和动力学模拟研究;以Cd(Ⅱ)为竞争离子,研究两种材料对Pb(Ⅱ)吸附选择性;以硝酸为脱附试剂,考察其脱附和循环利用性.[结果]1)与Fe3O4 10 nm的粒径相比,铅离子印迹磁性材料粒径增至80～90 nm;两种材料红外光谱图中557 cm-1处出现强吸收峰,证实Fe-O键存在,2 940 cm-1和1 084 cm-1处的吸收峰证实C-H和Si-O键存在;X射线衍射光谱图显示,它们都具有Fe3O4晶型及SiO2壳层;能量色散谱结果显示,它们主要构成元素为C、O、Si、S和Fe,说明Fe3O4磁核已被SiO2包覆,且巯基已成功键合至两种材料的表面.2)在低酸度时Pb(Ⅱ)基本不被两种材料吸附;当pH值从3增至7时,吸附率不断增大并达到最大,且非印迹材料对Pb(Ⅱ)的吸附率低于印迹材料对Pb(Ⅱ)的吸附率.3)铅印迹磁性材料对Pb(Ⅱ)的吸附量随时间的增加而升高,最后达到平衡吸附.4)随着溶液中Pb(Ⅱ)初始浓度的增加,铅印迹磁性材料对Pb(Ⅱ)的吸附量先是急剧上升,然后达到饱和吸附.5)铅印迹磁性材料对Pb(Ⅱ)的吸附动力学和热力学分别符合准二级吸附模型和Langmuir等温吸附模型.6)铅印迹磁性材料对Pb(Ⅱ)/Cd(Ⅱ)选择吸附系数K为29.75,对Pb(Ⅱ)/Cd(Ⅱ)的相对选择系数是非印迹磁性材料的5.86倍,说明该材料对Pb(Ⅱ)具有良好的吸附选择性.7)研究了HNO3对保留在铅印迹磁性材料上Pb(Ⅱ)的脱附影响,结果显示0.5 mol·L-1 HNO3可定量脱附Pb(Ⅱ),且材料可重复使用5次而脱附率无变化.[结论]在pH 7、反应时间为60 min及Pb(Ⅱ)初始质量浓度为10 mg·L-1时铅印迹磁性材料对Pb(Ⅱ)的最大吸附容量可达38 mg·g-1,可有效去除水中Pb(Ⅱ);该材料对Pb(Ⅱ)具有一定的选择性且具有很好的再生性.     

电子束处理烟草甲末龄幼虫的辐照效应

利用不同剂量的电子束对烟草甲末龄幼虫进行辐照处理,研究电子束辐照对末龄幼虫42d内死亡率、完全致死时间、化蛹率和羽化率及繁殖能力的影响。结果表明,随辐照剂量的增加,末龄幼虫的死亡率逐渐上升,但并不是立即死亡,而是随继续饲养时间的延长而增加。幼虫完全致死时间随辐照剂量的增加而缩短,经480Gy以上剂量辐照的烟草甲幼虫不能羽化为成虫,经300Gy以上剂量辐照的烟草甲幼虫羽化出的成虫不能产生下一代成虫。综合考虑其他因素,300Gy的剂量可以作为阻止烟草甲末龄幼虫繁殖的有效辐照剂量。     

盐胁迫下小麦幼苗离子吸收运输的选择性与叶片耐盐量

研究了小麦品种 LD-1(耐盐)和扬麦5号(不耐盐),在盐胁迫下植株体内 K~+、Na~+积累及其吸收、运输过程中的选择性和叶片电解质渗漏率的变化.结果表明,盐胁迫后 LD-1叶片〔Na~+〕/〔K~+〕明显低于扬麦5号,而其 S_(k,Na)(K~+,Na~+选择性比率)显著大于扬麦5号.2品种间根系〔Na~+〕/〔K~+〕及 S_k,Na均没有显著差异,根系离子吸收的选择性相似.LD-1从根系至地上部的离子运输过程中,具有较大的 K~+选择性,是它具有较强耐盐性的主要原因.2品种间叶片耐盐阈值及叶片致死盐量均无显著差异,叶片细胞的耐盐力相似.     

水稻空间诱变与重离子诱变生物学效应及突变体定向筛选

目的 从不同诱变世代比较空间诱变和重离子诱变对水稻生物学效应及后代变异频率的差异,为水稻诱变育种提供一定的方法和理论指导。方法 对水稻纯系品种‘华航31号’干种子进行空间诱变和不同剂量重离子诱变处理,以未诱变处理的种子为对照,对诱变一代进行表型及细胞学诱变效应的分析;对诱变二代直链淀粉含量及粒型性状进行表型和基因型定向筛选,比较2种诱变处理的性状变异频率。结果 空间诱变一代的种子活力指数比对照下降了14.62%;重离子诱变一代的种子活力指数随辐射剂量增加呈现马鞍型效应曲线,其中10 Gy重离子辐射剂量下种子活力指数比对照下降了14.92%,与空间诱变的诱变效应相近。空间诱变二代粒型和直链淀粉含量的突变频率分别为4.14%和1.61%,80 Gy重离子辐射诱变二代粒型和直链淀粉含量的突变频率分别为4.88%和1.55%。利用HRM技术扫描了水稻直链淀粉含量Wx基因的4个位点共673 bp序列,在空间诱变的4 736份样本中发现3个SNP变异,突变密度为1/1063.83 kb;在重离子诱变4 848份样本中发现4个SNP变异,突变密度为1/815.68 kb。结论 2种诱变处理均可诱发水稻产生性状变异。空间诱变的生理损伤类似于低剂量重离子辐射,而诱发变异的频率与高剂量重离子辐射相近。     

焦虫病对牛胚胎生产的影响报告

利用进口加系肉用型西门塔尔优秀后代和美加系优秀种公牛冻精生产胚胎,改良本地肉牛,有利于高效地利用引进种质,加快我国肉牛品种改良的速度.目的:本文评估实施胚胎生产过程中,供体母牛在放牧中导致焦虫病,对胚胎生产结果及冻胚移植成功率影响.方法:本文选择40头10-16月龄加系西门塔尔种母牛进行超数排卵处理生产体内胚胎.在超排...     

Mineral‐nitrogen and phosphorus leaching from vegetable gardens in Niamey,Niger

Urban and periurban agriculture (UPA) contributes significantly to meeting increasing food demand of rapidly growing urban populations in West African cities. The often intensive high‐input vegetable production within UPA results in large positive nutrient balances, being presumably linked to strong nutrient leaching which needs quantification. This study aimed at estimating leaching losses of mineral N and P in three representative urban gardens of Niamey, Niger, using ion‐exchange‐resin cartridges installed below the crop rooting zone at 0.6 m soil depth. In 2007, a year with below‐average annual rainfall (425 mm as compared to 542 mm), mean leaching of mineral N amounted to 5.9 and 7.3 kg N ha^–1 for two gardens with > 80% sand fraction and only 2.2 kg N ha^–1 for a garden with 40% silt and clay. Apparent annual P leaching was 0.7 kg P ha^–1 in all three gardens. Additional multiannual studies are necessary to assess the effect of inter‐ and intraannual variation in precipitation on nutrient leaching in intensive UPA vegetable production of semiarid West Africa.     

盐胁迫对黄蜀葵生长及金丝桃苷含量的影响

通过种子萌发试验和盆栽试验,探讨了盐胁迫对黄蜀葵种子发芽、生长发育、植株体内离子分布以及金丝桃苷含量的影响。结果表明,盐胁迫对黄蜀葵种子萌发有一定的抑制作用,随着盐浓度的增加,其发芽率呈下降趋势;低浓度NaCl胁迫有利于黄蜀葵生长,其中,0.3%的NaCl处理下生长发育较好;盐处理后,黄蜀葵根中Na+和K+含量显著高于茎与叶,Ca2+含量、K+/Na+和Ca2+/Na+值显著低于茎与叶;随NaCl浓度提高,根中Na+含量逐渐增加,各个器官中Ca2+和K+含量均呈上升趋势。盐胁迫对黄蜀葵花冠中金丝桃苷含量影响显著,当NaCl浓度为0.3%时,金丝桃苷含量达到最高,但当NaCl浓度为0.7%时,金丝桃苷含量急剧下降。认为黄蜀葵为耐盐植物,适度的盐胁迫可以提高黄蜀葵花冠中金丝桃苷的含量。     

阶梯式连续梁的有限三弯矩方程及刚度分析

应用迭代法对阶梯式简支梁挠曲线的有限差分方程组进行分析、求解，建立有限转角及挠度方程，推导了阶梯式连续梁的有限挠度方程及有限三弯矩方程，并据该方程进行了弯曲刚度分析，得到足够精确的结果，为工程计算提供了一个很好的方法。     

皖麦43生物学特性和栽培技术

皖麦 43(皖 92 31 8)系安徽省农科院作物所选育的小麦新品种 ,春性 ,一般单产 6 0 0 0～ 6 75 0kg/hm2 ,适于沿淮、江淮地区中上等肥力水平的地块种植。株高 80～ 90cm ,长芒、白壳、白粒、半角质 ,千粒重 40g左右。籽粒蛋白质含量达 15 %以上 ,品质较好。对赤霉病抗 (耐 )性强 ,熟期转色好 ,不早衰。适宜播种期为 10月中、下旬至 11月初。基本苗可掌握在 2 40万～ 2 70万 /hm2 左右