溶磷微生物在钝化和植物修复重金属污染土壤中的作用

钝化和植物修复是重金属污染土壤修复的重要技术手段,而溶磷微生物可进一步增强钝化和植物修复重金属污染土壤的作用。介绍了钝化和植物修复重金属污染土壤的基本原理,总结了溶磷微生物对土壤中难溶性磷酸盐的溶解、利用磷酸盐钝化修复重金属污染土壤、溶磷微生物对磷酸盐钝化修复的强化以及溶磷微生物强化植物修复重金属污染土壤的研究进展,探讨了溶磷微生物对重金属的抗性及其溶磷机理、溶磷微生物对磷酸盐钝化修复重金属污染土壤的强化作用机理以及溶磷微生物强化植物修复重金属污染土壤的作用机理。旨在为生物修复重金属污染土壤研究提供一定的理论依据和技术支撑。     

重金属污染土壤植物修复中细胞分裂素的作用与机制

植物修复因投资成本低、环境扰动少、二次污染易控制、美化环境等优点成为重金属污染土壤修复重要的治理技术。植物内源细胞分裂素调控植物生理活动,外源细胞分裂素对植物生理生态特征产生显著影响,且在植物修复中逐渐受到研究人员的关注。细胞分裂素能够调控植物根茎发育、叶片衰老、激素传递等过程,同时在重金属胁迫下也参与蒸腾、光合、抗性、解毒等系统的运转。以细胞分裂素对植物生理活动的调控作用研究为基础,阐述了细胞分裂素在植物修复中的作用机制。主要包括：增强光合作用,延缓叶片衰老,提升植物抗性能力;调控根茎叶发育,增加植物生物量,强化植物富集效果;增强转运蛋白表达,提高叶面蒸腾作用,促进重金属吸收转运;参与解毒过程,降低重金属毒性,调控重金属体内转化。最后提出了细胞分裂素在重金属污染土壤植物修复中的研究方向,这对促进细胞分裂素在植物修复中的实际应用具有重要意义。     

植物-菌根真菌联合修复重金属污染土壤

菌根是菌根真菌侵染植物根系后在植物根部形成的共生结构。菌根技术作为一种生物强化技术应用于重金属污染土壤的植物修复已引起研究者的广泛关注。目前大量研究表明菌根能强化植物对重金属的转运、富集及根系稳定化过程,并通过促进营养物质的吸收利用、稳定细胞内氧化还原平衡、调控抗逆性相关基因的表达以及改善根际微生态环境等方式提升寄主植物的抗逆性。本文在介绍菌根真菌在植物修复重金属污染的联合过程中的作用效应及机制的基础上,分析了目前限制该技术应用的瓶颈问题以及未来的研究方向,为植物-菌根真菌联合修复的推广应用提供理论基础。     

植物根际促生菌及丛枝菌根真菌协助植物修复重金属污染土壤的机制

植物修复是一种前景广阔的重金属污染土壤的主要修复技术,在微生物的协助下效果更为显著。植物根际促生菌可通过分泌吲哚-3-乙酸(IAA)、产铁载体、固氮溶磷等方式促进植物生长、改善植物重金属耐受性,从而有效提高重金属污染土壤的植物修复效率。菌根真菌是土壤-植物系统中重要的功能菌群之一,可侵染植物根系改变根系形态和矿质营养状况,通过菌丝体吸附重金属,也可产生球囊霉素、有机酸、植物生长素等次生代谢产物改变重金属生物有效性。植物根际促生菌与丛枝菌根真菌可对植物产生协同促生作用,在重金属污染土壤修复中具有一定应用潜力。目前,国内外关于植物根际促生菌和丛枝菌根真菌互作已有大量研究,而二者的相互作用机理仍处于探索阶段。本文综述了近年来国内外植物根际促生菌和丛枝菌根真菌在重金属污染土壤植物修复中的作用机制,并对其研究前景进行展望。     

根际促生菌强化植物修复重金属污染土壤的研究进展

植物修复虽然是近年来土壤重金属污染修复的重要手段之一,但因修复植物生长缓慢、生物量小、重金属转移率低等因素严重影限制了植物修复技术的广泛应用。根际促生菌(plant growth promoting rhizobacteria,PGPR)作为一类生长在植物根际土壤中的微生物,不仅能够利用自身的抗性系统减缓重金属离子对植物的毒性,还能够改变重金属的形态和迁移率,并通过分泌铁载体、有机酸、生物表面活性剂、植物激素等作用,直接或者间接地促进植物生长和增强植物对重金属的抗性,在强化植物修复土壤重金属污染过程中发挥着重要的作用。现介绍了根际促生菌的种类及其重金属抗性机制,总结了近年来国内外关于根际促生菌促进植物生长、强化植物修复重金属污染土壤的作用原理,同时对该研究领域目前存在的问题以及今后的研究前景进行展望,以期为今后土壤重金属修复研究提供新的思路和理论依据。     

重金属污染土壤植物修复中的微生物功能研究进展

综述了国内外在重金属污染土壤植物-微生物联合修复领域的研究报道,总结了近5年的研究实例。植物-微生物联合修复体系具有生物固定与生物去除土壤重金属的两种功能,根际微生物可以菌根、内生菌等方式与根系形成联合体,通过增强植物抗性和优化根际环境,促进根系发展,增强植物吸收和向上转运重金属的能力。建立植物-微生物联合修复体系,可充分发挥植物与微生物作用功能的优势,提高污染土壤的修复效率。增强植物修复体系中微生物功能的重点是深入研究根际微生物、根系和介质载体三者之间复合功能,结合污染土壤类型与植物群落配置的特点筛选扩繁高效菌种与菌群。     

AM真菌对重金属污染土壤生物修复的应用与机理

土壤重金属污染威胁人类健康和整个生态系统,而高效、低耗、安全的生物修复技术显示出了极大的应用潜力,特别是利用植物-微生物共生体增强生物修复效应的应用.丛枝菌根(Arbuscular Mycorrhizae,AM)真菌是一类广泛分布于土壤生态系统中的有益微生物,能与90％以上的陆生高等植物形成共生体.研究发现,AM真菌能够增强宿主植物对土壤中重金属胁迫的耐受性.当前,利用AM真菌开展重金属污染土壤的生物修复已经引起环境学家和生态学家的广泛关注.基于此,围绕AM真菌在重金属污染土壤生物修复作用中的最新研究进展,从物理性防御体系的形成、对植物生理代谢的调控、生化拮抗物质的产生、基因表达的调控等角度探究AM真菌在重金属污染土壤生物修复中的作用机理,以期为利用AM真菌开展重金属污染的生物修复提供理论依据,并对本领域未来的发展和应用前景进行了展望.     

重金属污染农田微生物修复机理研究进展

土壤重金属污染严重,而修复技术纷繁多样,物理化学修复技术应用较为常见,但存在一定程度的弊端。微生物修复技术因高效、经济、绿色受到环境学者的广泛关注。文章阐述了重金属污染的现状、微生物与重金属之间的作用机理,总结了植物与微生物之间的协同修复机制。为微生物修复技术在重金属污染土壤修复领域广泛应用提供参考。     

解磷微生物修复土壤重金属污染研究进展

土壤重金属污染问题日益严重,具有普遍性、隐蔽性、表聚性、不可逆性等特点,已经成为环境污染治理中的热点、难点问题。解磷微生物能够依靠自身的代谢产物或通过与其他生物的协同作用,将土壤中的难溶性磷转化为可供植物吸收利用的磷,具有多重植物促生长功能和重金属解毒能力,可在重金属毒害水平下,促进植物生长、提高植物抗病能力、克服重金属对植物生长的不利影响,从而增强重金属修复植物的生存竞争力。从解磷微生物的研究现状入手,介绍了解磷微生物对土壤重金属污染的修复能力,综述了解磷微生物对土壤重金属污染修复的作用机制,分析了目前解磷微生物在重金属修复过程中存在的问题,并提出了今后研究的方向,为重金属污染土壤的修复提供了新思路。     

菌根真菌与植物抗逆性研究进展

菌根真菌与逆境的互作及其对植物抗逆性的影响,一直是菌根学领域研究的重点内容之一而备受关注。针对不同类型菌根真菌缓解不同逆境胁迫的作用,国内外已有大量研究报告及述评,而综合、全面、系统的综述尚不多见。本文总结了最近几年如下研究:菌根真菌对植物非生物胁迫(干旱、水涝、高温、低温、盐害、金属与准金属毒害、有毒有机物毒害、雾害、强辐射伤害与机械损伤等)与生物胁迫(土壤微生物群落结构与功能紊乱导致的连作障碍、病害、虫害、草害与外来植物入侵等)抗性的影响;菌根真菌与其他生物协同或与非生物因子联合提高植物抗逆性的效应;菌根真菌与其他生物协同或与非生物因子联合分解有毒物质、改善土壤肥力、修复污染与退化生境的效应。文中探讨了菌根真菌提高植物抗逆性和修复污染退化土壤作用的分子机制;分析了当前该领域研究存在的不足与今后研究的方向,以期为促进该领域研究和绿色修复技术研发提供可借鉴的思路。     

重组新城疫病毒疫苗研制现状

新城疫病毒引起的新城疫是一种常见的禽类传染病。新城疫病毒可诱导感染的宿主产生细胞、体液和黏膜免疫应答,是一种理想的疫苗载体,可表达病毒和细菌的多种蛋白。这些病原体包括禽流感病毒、人副流感病毒3型、犬瘟热病毒、禽巨肺病毒、呼吸道合胞病毒、Nipah病毒、水疱性口炎病毒、狂犬病毒、牛短崭热病毒、传染性支气管炎病毒、重症急性呼吸综合征冠状病毒、埃博拉病毒、马尔堡病毒、肠病毒71型、脊灰病毒、Ⅰ型人类免疫缺陷病毒、传染性法氏囊病毒、诺如病毒、非洲猪瘟病毒、牛疱疹病毒1型、西尼罗病毒、鹅细小病毒、猪圆环病毒Ⅱ型、传染性喉气管炎病毒、鸡毒支原体和博氏疏螺旋体等。本文简要综述重组新城疫病毒的构建及其免疫机制的研制现状。     

重庆市6种常见园林植物功能性状对城乡生境梯度的响应

功能性状作为联系植物、环境与生态系统的桥梁,对研究植物适应不同生境的策略意义重大。本研究以重庆主城区中华蚊母树(Distylium chinense)、鸡爪槭(Acer palmatum)、檵木(Loropetalum chinense)、构树(Broussonetia papyrifera)、银杏(Ginkgo biloba)、玉兰(Magnolia denudata)为对象,遴选植物功能性状及生物量分配指标,定量分析了其在不同城市环境下的差异性,旨在考查植物对于城市生态环境的适应策略。结果表明:除比叶面积和生物量分配比例外,其他功能性状包括营养器官和生殖器官随乡-郊-城环境梯度发生显著变化(P<0.05),表现为其数值随环境梯度显著下降;除鸡爪槭外,其余5种植物分配给繁殖器官的资源最多,分配给茎的资源最少;根据植物功能性状主成分分析,将6种植物分为3类:营养器官和生殖器官基本未受城市环境影响类,营养器官未受影响而生殖器官受损类,以及营养和生殖器官均受损类;植物功能性状综合评价显示,在森林公园中植物性状表现最好,郊区公园次之,城市公园中最差。     

重庆地区豌豆(Pisum sativum L.)种质资源收集与多样性分析

"第三次全国农作物种质资源普查与收集行动"重庆项目组于2015—2017年历时3年,从重庆19个区县收集豌豆地方种质资源56份。豌豆种质资源在重庆地区分布呈现出范围广、海拔跨度大的特点。本研究对上述豌豆资源的14个性状进行了遗传多样性分析,结果表明该批资源多样性丰富,其中多样性指数最高的质量性状和数量性状分别是荚型和百粒重;变异系数最大的是分枝数。聚类分析将该批豌豆资源划分为5大类群,第Ⅰ类群为大籽粒和食荚型材料;第Ⅱ类群为高产、中粒型材料;第Ⅲ类群为直立型、早熟型材料;第Ⅳ类群为叶用型兼食荚型材料;第Ⅴ类群为籽粒食用型材料。这些豌豆资源经重庆不同地区和民族农民长年选择后,在抗逆性、食荚性、食叶性、籽粒特性等方面发展出了独特性状,利用好这些资源将为今后的豌豆产业发展注入新的多样性。     

城市植被调查的取样面积推算与遗漏植物曲线

种—面积关系常用于确定自然植被调查的取样面积, 但其在城市植被中的应用依然少见报道。基于重庆市3个行政区共54个样地, 采用巢式样方法和随机样方法同时调查样地所有植物, 揭示城市植物种—面积关系, 分析城市植物调查的取样面积推算方法, 并通过遗漏曲线揭示两种调查方法遗漏植物的规律。研究结果表明: 巢式样方法下, 种—面积曲线符合Logistic函数和Allometrica1函数的变化规律(R2>0.90), 相关公式可用于推算最小取样面积, 且取样精度越高则所需最小取样面积增加量越大。公园及居住区绿地, 调查到植物种数的比例从60%逐渐增加到90%时, 所需最小取样面积的平均值从17.7 m2逐渐增加到162.0 m2。在巢式样方法下, 取样面积从100 m2增加到625 m2, 公园和居住区绿地中遗漏的植物(未被调查到的植物), 种数比例分别从15.17%和13.98%降低至1.42%和0.42%。目前城市植物调查中常用的100 m2样方面积下, 公园和居住区中遗漏的物种中, 分别有78.1%和81.8%为频率3.7%的低频物种。公园和居住区绿地中, 遗漏植物的频率—种数关系均符合Hyperb1函数曲线(R2>0.95)。草本植物调查中常用的随机样方法(3个1 m × 1 m样方), 遗漏草本植物的种数平均为公园草本植物的41.44%、居住区草本植物的49.58%, 其中A级频率物种分别占公园及居住区的93.48%和93.22%。随机样方法下, 公园和居住区绿地遗漏草本植物的频率—种数关系符合Logistic函数曲线(R2>0.94)。研究结果和方法可为城市植物多样性调查取样方法的确定和评价提供一定的理论参考。     

胃排空检测方法的研究及展望

胃排空是衡量消化道功能的一个重要指标,在探讨消化道疾病病因学、药物动力学以及疾病的诊断和治疗方面有着不可或缺的作用。近年来,一系列成熟的检测方法已经被用来测量人体胃排空,包括插管法、实时超声、放射性显像及呼吸试验等,但这些检测方法在实验动物及动物临床医学的应用还相对较少,正确评估实验动物胃排空能力的技术对于药物药理学、生物利用度和胃肠疾病诊断等的研究非常重要。本文就常用的几个胃排空检测方法做一阐述,希望这些方法能为动物胃排空检测提供新思路。     

楔天牛属7种雄性外生殖器特征比较研究

本文研究了检疫截获的楔天牛属7种楔天牛八点楔天牛、白桦楔天牛、斑点楔天牛、柳楔天牛、青杨楔天牛、山杨楔天牛、十星楔天牛雄性外生殖器的形态结构,并提供其解剖图。研究表明,楔天牛属雄性外生殖器由阳茎基、中茎和内囊3部分组成。阳茎基的阳基侧突具有相对遗传稳定性,且在属内均成近似矩形,并首次测量了7种楔天牛的成虫雄性外生殖器阳基侧突的长宽比。得出了雄性外生殖器形态特征在楔天牛属种内差异小、种间差异大,并能用雄性外生殖器特征有效区分楔天牛属近似种的结论。     

经肠道播散诱导内源性感染小鼠模型的建立及评价

目的建立经肠道播散诱导发生内源性感染的小鼠模型,为研究肠道微生态与内源性感染的相关机制提供可靠的实验模型。方法24只ICR雌性小鼠随机分为模型组A、模型组B和对照组C。模型组A给予广谱抗生素溶液口服破坏肠道正常菌群后尾静脉注射5-氟尿嘧啶(5-FU)进行免疫抑制。在模型组A的基础上给予白假丝酵母菌灌胃引入机会性致病菌即为模型组B。对照组C同等方法给予生理盐水处理。实验过程中持续观察小鼠粪便菌群变化,平板计数法检测小鼠组织载菌量,HE染色观察小鼠肺、肝、盲肠和大肠组织病理变化,荧光定量PCR法观察小鼠肠道主要菌群定量变化。结果实验终点时模型组A小鼠组织器官均出现细菌感染,模型组B小鼠表现为细菌和真菌混合感染。两模型组小鼠肺和肝脏组织器官均表现为典型的炎症表现,而盲肠和大肠表现为黏膜炎症和屏障完整性被破坏。肠道菌群定量结果显示两模型组肠道主要菌群结构发生紊乱,肠道定植抗力下降,B/E值<1。结论在小鼠肠道菌群紊乱和免疫抑制的条件下,肠道致病菌或机会致病菌突破肠道黏膜屏障引起组织器官感染,该模型能够为从肠道微生态方面预防及控制内源性感染的研究提供可靠的模型基础。     

2种新型ω-芋螺毒素的合成及作用靶点鉴定

目的:合成2个来自泡芋螺的新型ω-芋螺毒素Bu1、Bu13,测定其作用靶标,为研制新型镇痛药提供先导化合物。方法:固相合成线性肽,然后在折叠液(0.5 mol/L乙酸铵、1 mmol/L谷胱甘肽、0.1 mmol/L氧化谷胱甘肽)中于4℃折叠24～48 h,富集纯化得目标肽;利用膜片钳技术,测定其对N、P/Q及L型钙离子通道的抑制活性。结果:Bu1、Bu13对N型钙离子通道的半抑制浓度(IC50)分别为0.86、1.02μmol/L,抑制作用低于MⅦA(IC50=0.21μmol/L);10μmol/L Bu1、Bu13对P/Q型钙离子通道的抑制率分别为17.05%±1.34%、13.1%±2.69%,稍高于MⅦA(8.92%±2.12%);10μmol/L Bu1、Bu13对L型钙离子通道的抑制率分别为19.31%±6.22%、4.78%±0.77%,高于MⅦA(<5%)。结论:Bu1、Bu13选择性作用于N型钙离子通道,对P/Q、L型钙离子通道的抑制作用较低。     

Deneddylation修饰酶NEDP1的作用机制及研究进展

神经前体表达发育下调蛋白8(neural precursor cell-expressed developmentally downregulated 8,Nedd8)是一种类泛素蛋白,其参与蛋白质修饰的作用机制与泛素高度相似,即通过与底物的赖氨酸残基共价结合,从而对底物进行Neddylation修饰。Neddylation修饰可调控多种重要的生命活动,如细胞周期和免疫应答等。Nedd8蛋白酶1(Nedd8 protease 1, NEDP1)是隶属于小类泛素修饰物特异性蛋白酶家族(small ubiquitin-like modifier specific protease family, Ulp/Senp family)家族的半胱氨酸蛋白酶,可以特异性去除底物与Nedd8的共价结合,例如,NEDP1能够去除p53、鼠双微体蛋白(murine double min-utes 2 protein, Mdm2)、smad泛素化调节因子1(smad ubiquitylation regulatory factor 1, Smurf1)等多个蛋白质的Neddylation修饰,进而调节Neddylation修饰蛋白的生物学功能。临床研究表明,NEDP1与肿瘤的发生发展密切相关,包括肺癌、结肠癌、胶质母细胞瘤等,另外,NEDP1还参与成骨发育异常、神经退行性疾病、血管炎症等病变过程。本文对NEDP1蛋白的结构,调控Neddylation通路的作用模式和NEDP1作用底物的进展进行总结,以期为肿瘤等相关疾病的诊断和治疗提供参考。     

一种新型高脂血症易感大鼠的血脂水平与心血管并发症

目的观察一种新型高脂血症易感WSHc大鼠经高脂饲料诱导后血脂的动态变化和心血管并发症病理特点,为WSHc大鼠的应用提供参考。方法取7～8周龄雌性WSHc大鼠20只和Wistar大鼠10只,进行高脂饲喂,另取同周龄同性别的WSHc大鼠和Wistar大鼠各10只饲喂普通饲料,分别作为正常对照。观察高脂饲喂2、4、8、12、16周时的血脂动态变化,饲喂16周后采用心动超声检测大鼠心功能及左心结构,病理组织学观察心脏及主动脉病变。结果与正常对照组比,高脂饲喂2周后WSHc大鼠与Wistar大鼠血清总胆固醇(TC)与低密度脂蛋白胆固醇(LDL-c)均显著升高;高脂饲喂的WSHc大鼠TC、LDL-c水平为:(6.34±2.12)mmol/L、(2.56±0.94)mmol/L,而高脂饲喂的Wistar大鼠TC、LDL-c水平仅为(2.93±0.23)mmol/L,(0.63±0.12)mmol/L;在高脂饲喂期间,WSHc大鼠TC始终维持在高水平状态。饲喂16周后,WSHc大鼠心脏射血分数升高,左心室室壁增厚,并出现心肌纤维化,心肌细胞凋亡程度增高;主动脉内膜增厚,弹力纤维排列紊乱,形成早期动脉粥样硬化病变。而Wistar大鼠经高脂饲料诱导后,心功能及心血管病变不明显。结论 WSHc大鼠对外源性胆固醇敏感,高脂饲喂后易发高脂血症及心血管疾病,且TC、LDL-c水平与临床高脂血症更接近,相较于普通大鼠,更适用于高脂血症及相关心血管并发症的实验研究。