HCO-3碱度增加对铜绿微囊藻光合活性和超微结构的影响

研究了不同重碳酸盐(HCO-3)碱度2.3 mmol/L(ALK2.3)和12.4 mmol/L(ALK12.4)对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa FACHB 905)生长、光合特性、丙二醛(MDA)含量和超微结构的影响.实验结果表明,与对照相比碱度增加对铜绿微囊藻生物量抑制率分别为7%(ALK2.3)和55%(ALK12.4).对光合色素Chl a含量的抑制率分别为22%(ALK2.3)和88%(ALK12.4).Chl a/PC与对照相比先升高后降低.ALK2.3前期显著抑制光合活性,其它时期没有明显影响.ALK12.4对铜绿微囊藻光合活性表现出抑制-促进-抑制的作用模式.碱度诱导MDA含量的增加,碱度越高MDA含量增加越显著.超微结构表明,碱度增加使胞内类囊体数目减少,脂质体增加.表明碱度增加抑制光合色素的合成,破坏光合机构,进而抑制藻的光合活性,增加膜脂过氧化程度,对细胞产生伤害.     

HCO3-对不同基因型水稻根生长及养分吸收分配的影响

采用营养液培养法,研究了缺Zn敏感(IR26)和耐性水稻品种(IR8192-31-2)根生长和养分吸收受HCO₃^-影响的差异.结果表明,HCO₃^-(20mmol·L^-1)严重抑制敏感品种根系生长,特别是在低Zn或缺Zn条件下,而对耐性品种影响很小,在低Zn水平下,对根系生长甚至有轻微的促进作用.HCO₃^-不仅抑制敏感品种对Zn的吸收和分配,而且也抑制对Cu、Mn和Fe的吸收,表明HCO₃^-对Zn的吸收无专性抑制作用,HCO₃^-抑制敏感品种根系生长可能是其诱发缺Zn的最初作用.NCO₃^-处理下,耐性品种上位叶和下位叶Zn浓度以及比率高于敏感品种,表明耐性品种将Zn从下位叶向上位叶转运的效率高,Zn在植物体内的转运能力可能是耐性品种适应石灰性土壤缺Zn的主要机制之一.     

超声波对铜绿微囊藻超微结构和生理特性的影响

为了研究超声波对蓝藻细胞的影响,利用超声波（40W）处理200 mL铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa） 悬浮液20min,之后继续培养并于不同时间取样检测。检测悬浮藻细胞生物量发现其3d降低了97.84%;分别观察1、3、5d时沉降藻细胞超微结构变化,发现13d时细胞内脂质颗粒和藻青素颗粒增多、类囊体片层断裂、藻胆体脱落,5d时拟核区萎缩消失、细胞基础结构解体、胞质出现空洞、胞内结构颗粒降解;检测藻细胞光合放氧速率、叶绿素a （Chl.a）、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性、膜透性以及跨膜ATP酶活性,发现光合放氧速率3d下降24.83%,Chl.a含量5d下降23.75%,超声组细胞SOD活性变化幅度比较大,但总体上活性降低,而CAT活性则表现为先增后减,活性始终大于对照组,同时胞内有机物渗出量增大,三种跨膜ATP酶活性（Na+/K+-ATPase、Mg2+-ATPase 和Ca2+-ATPase）均先升后降,并与膜透性变化相关。以上结果表明,超声波使铜绿微囊藻细胞沉降,并对其造成了胁迫,使部分藻细胞光合作用减弱,光合色素遭到损伤,细胞膜透性增大,甚至引起藻细胞程序性死亡。SOD活力的快速降低表明超声波使藻细胞内超氧离子（O2-）过量累积,从而对藻细胞造成氧化损伤,除此之外,超声波使藻细胞基础结构破坏、细胞内结构颗粒降解、细胞膜透性增大,这些都可能是致使部分铜绿微囊藻细胞死亡的重要原因。铜绿微囊藻细胞CAT以及跨膜ATP酶活性增大,表明藻细胞增强抗氧化酶活性以及离子调控和能量活动以抵御超声波的胁迫,而当胁迫随着时间减小后,细胞开始恢复生长和代谢,酶活力开始降低。     

不同NH4+/NO3-比例的氮素营养对棉花氮素代谢的影响

The influence of different NH₄⁺/NO₃^- ratios on nitrogen metabolism of cotton was studied under controlled hydroponics.The results showed that compared with single nitrate nutrition,solutions with 25/75,50/50,75/25 and 100/0 of NH₄⁺/NO₃^- significantly increased the soluble protein accumulation in leaves and roots of cotton,and the maximum content of soluble protein in leaves and roots appeared respectively in the solution with 50/50 and 75/25 of NH₄⁺/NO₃^-.The soluble protein content in roots was increased with the increase of NH₄⁺ percentage,but was slightly less in the solution of 100/0 than 75/25,which was probably related to the excess NH₄⁺ limiting boot metabolism.With the increase of NH₄⁺ percentage,the nitrate content in petiole and the nitrate reductase activity in functional blade declined,but ammoniac nitrogen content increased in every organ of cotton.These results showed that foreign nitrogen affected the nitrogen metabolism of cotton in a different way,and the nitrogen absorption by cotton was probably related to different forms of foreign nitrogen.     

NO3-胁迫及恢复对黄瓜幼苗叶片叶绿素荧光参数及ATPase活性的影响

通过水培试验,探讨了不同NO₃^-浓度胁迫及恢复对黄瓜幼苗叶片叶绿素含量、叶绿素荧光参数及ATPase活性的影响.结果表明,胁迫7 d后,高浓度NO₃^-(168 mmol·L^-1)可极显著提高叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素含量,极显著提高初始荧光(F_o)、Mg ATPase和Ca-ATPase活性,而PSⅡ原初光能转化效率(F_v/F_m)、PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)和PSⅡ光合电子传递量子效率(ΦPSⅡ),却随NO₃^-浓度的增加而降低.恢复7 d后,所有处理叶绿素和类胡萝卜素含量均低于对照;初始荧光基本都恢复至对照水平;PSⅡ原初光能转化效率和PSⅡ光合电子传递量子效率在NO₃^-浓度低于126 mmol·L^-1时,基本恢复至对照水平,而高于这一水平时,仍显著低于对照;PSⅡ潜在活性在NO₃^-浓度为42和126 mmol·L^-1的处理基本达对照水平,其它处理仍极显著低于对照;Mg-ATPase和Ca-ATPase活性均出现先降低后升高的变化趋势.     

铜绿微囊藻光合活性对LED光短期暴露的响应

为探究LED光对蓝藻光合活性的影响, 以铜绿微囊藻Microcystis aeruginosa PCC 7806为对象, 25 μmol photons/(m²·s)白色荧光灯为对照, 检测了不同光质光强LED处理2h 的光合活性。结果表明, 与对照相比, 25—50 μmol photons/(m²·s) LED红光和蓝光、25—100 μmol photons/(m²·s) LED白光和绿光处理下, 细胞光合活性(F_v/F_m)显著提高。大于100 μmol photons/(m²·s)的LED红光和蓝光、大于200 μmol photons/(m²·s)的LED白光及大于500 μmol photons/(m²·s)的LED绿光处理对光合活性有显著抑制作用, 光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光化学效率F_v/F_m、电子传递速率ETR(Ⅱ)、光量子产量Y(Ⅱ)、光系统Ⅰ(PSⅠ)电子传递速率ETR(Ⅰ)、光量子产量Y(Ⅰ)随光强升高而降低; $ {text{Q}}_{text{A}}^{{-}} $和Q_B间电子传递阻遏程度、PSⅡ无活性反应中心(PSⅡx)的比例及单个活性反应中心吸收的能量通量(ABS/RC)、单个活性反应中心耗散的总能量(DI₀/RC)、细胞单位面积藻体吸收的能量(ABS/CS₀)、单位面积藻体热耗散的能量(DI₀/CS₀)随光强升高而增加; 而单个活性反应中心传递的电子通量(ET₀/RC)、单位面积藻体活性反应中心捕获的能量通量(TR₀/CS₀)、单位面积藻体电子传递的能量通量(ET₀/CS₀)随光强升高而降低(P<0.05); 单个活性反应中心捕获的激发能量通量 (TR₀/RC)无显著变化(P>0.05); 在同一光强不同光质作用下, F_v/F_m、ETR(Ⅱ)、Y(Ⅱ)、ETR(Ⅰ)、Y(Ⅰ)的下降程度、${text{Q}}_{text{A}}^{{-}}$和Q_B间电子传递阻遏程度、PSⅡx、ABS/RC、DI₀/RC、ABS/CS₀、DI₀/CS₀的增加程度、ET₀/RC、TR₀/CS₀、ET₀/CS₀的降低程度均表现为红光最大, 绿光最小。这些结果显示, 四种LED光质在低光强下可显著提高微囊藻光合活性并保证能量分配的平衡; 高光强通过影响PSⅡ 反应中心、抑制PSⅡ电子传递链受体侧的电子传递来降低微囊藻光合活性, 同时, 细胞大量吸收的光能通过增加热耗散、降低电子传递量子产额的方式来保护和缓解强光胁迫压力。研究揭示了铜绿微囊藻光合活性对LED光的响应机制, 确认高光强LED光可抑制藻细胞光合活性, 是防控微囊藻暴发性增殖的可能技术途径。     

Na+和Cl- 在小麦叶肉细胞超微结构中的分布

小麦经200mmol NaCl溶液培养3天后,采用改进的焦锑酸钾方法对叶肉细胞中Na~+及Cl~-进行超微结构定位。电镜观察及电子探针X-射线显微分析表明,Cl~-主要分布在细胞间隙、细胞壁及细胞质膜中。用电子探针X~-射线能谱仪在这些部位中未探测出Na~+,提示Cl~-比Na~+更多地进入小麦的叶肉细胞。此外,在叶肉细胞的细胞核、线粒体及叶绿体中也可见到离子沉淀颗粒。经氯化钠溶液培养的小麦幼苗,其叶肉细胞的叶绿体、线粒体的超微结构受损,植株生长受到抑制。     

Na+和Cl-在小麦叶肉细胞超微结构中的分布

小麦经200mmol NaCl溶液培养3天后,采用改进的焦锑酸钾方法对叶肉细胞中Na⁺及Cl^-进行超微结构定位。电镜观察及电子探针X-射线显微分析表明,Cl^-主要分布在细胞间隙、细胞壁及细胞质膜中。用电子探针X~-射线能谱仪在这些部位中未探测出Na⁺,提示Cl^-比Na⁺更多地进入小麦的叶肉细胞。此外,在叶肉细胞的细胞核、线粒体及叶绿体中也可见到离子沉淀颗粒。经氯化钠溶液培养的小麦幼苗,其叶肉细胞的叶绿体、线粒体的超微结构受损,植株生长受到抑制。     

大气CO2浓度变化对铜绿微囊藻生长的影响

蓝藻水华暴发是多因素综合作用的结果,藻类生长受温度、光照、风力、营养盐、pH、微量元素等多个因素的影响[1—4]。藻类属于光能自养型微生物,其生长繁殖离不开自身的光合作用;作为光合作用主要的无机碳源,CO2对藻类生长有着举足轻重的作用。工业的快速发展,化石燃料的燃烧,增加了大气CO2的源,环境破坏引起的森林绿地面积锐减,又使CO2的汇减少,最终导致大气CO2浓度不断增加。     

放线菌JXJ 0170对铜绿微囊藻的溶藻活性

本文利用形态学特征和16S rRNA基因序列,确定了放线菌JXJ 0170的分类学地位;根据溶藻圈、叶绿素a含量、藻细胞密度、藻细胞形态和光合作用强度等指标,研究了菌株溶藻活性成分的发酵时间、理化性质、溶藻效率和溶藻方式;并以彭泽鲫和田螺为指示生物,研究了其对水生动物的急性毒性。结果显示,菌株JXJ 0170是链霉菌属的成员,发酵6天后其上清液溶藻活性最强,2%的剂量下,3天后对铜绿微囊藻的溶藻效率达91%以上;溶藻活性成分主要是水溶性物质,对温度和pH处理较稳定,能够导致藻细胞穿孔,抑制其光合作用;其孢子能在藻平板上萌发,并形成溶藻圈,菌丝体也具有很强的溶藻活性,且呈剂量效应,这说明该菌除了具有分泌活性物质而发挥间接溶藻作用外,还具有直接溶藻作用;发酵液对彭泽鲫和田螺没有明显的急性毒性,对野外水华的防治效率为75.80%～93.80%。因此,放线菌JXJ 0170在蓝藻水华防治方面具有较大的应用潜力。     

作物籽粒中NO3--N和NO2--N的积累与氮肥种类和数量的关系

1996～1997在芸豆(云南)、红小豆(河北)、大豆(黑龙江)和花生(山东)绿色食品产地,研究了施用有机肥和化肥对这些作物籽粒中NO₃^-、NO₂^-的累积特点.结果表明,芸豆和红小豆不论施用有机肥还是尿素,土壤中的速效氮与籽粒中NO₂^-的灰色关联最好;施用有机肥的最大关联度分别出现在土壤库内部(全氮与速效氮之间)或籽粒库内部(NO₃^-、NO₂^-之间);而施用化肥的最大关联度分别出现在土壤库与籽粒库的全氮与NO₃^-之间.芸豆和红小豆随着施肥水平的提高,籽粒中NO₃^-/NO₂^-比值动态变化趋势因施用有机肥和施用化肥而不同.这4类作物籽粒中的NO₃^-与NO₂^-存在着极显著的负直线相关关系和极显著的直线回归关系.     

溶藻细菌筛选及溶藻活性物质对铜绿微囊藻生理活性的影响

从太湖水华水体中分离纯化细菌,再将细菌的LB液体和固体斜面纯培养物分别收集后感染铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)细胞,从中筛选出7株具有溶藻活性的细菌,并对其中一株溶藻细菌THW7的溶藻方式及溶藻活性物质对铜绿微囊藻生理活性的影响进行了初步研究。结果表明:仅采用细菌的LB液体纯培养物进行溶藻细菌筛选会存在误筛或高估溶藻效率的风险,而采用细菌的固体斜面纯培养物进行筛选则可避免以上风险;溶藻细菌THW7通过分泌胞外活性物质的方式间接溶藻;在THW7无菌滤液胁迫下,铜绿微囊藻的生长受到显著抑制(P<0.01), 10d溶藻效率可达94.38%,光合系统活性也显著降低(P<0.01), MDA含量积累,SOD、POD、CAT活性整体呈现先升高后降低的趋势且显著高于对照组(P<0.01)。推测菌株THW7分泌的溶藻活性物质可能作用于铜绿微囊藻细胞的光合系统Ⅱ,阻碍电子传递,抑制其光合作用过程,并对藻细胞产生氧化损伤,破坏藻细胞细胞膜的完整性,从而实现溶藻作用。     

长江三角洲地区雨水中NH4+-N/NO3--N和δ15NH4+值的变化

2003年6月至2005年7月,利用自行设计的雨水收集器对位于长江三角洲地区的常熟、南京和杭州3个观测点进行了全年性雨水观测,分析了雨水中NH₄⁺-N/NO₃^--N和铵态氮自然丰度(δ¹⁵NH₄⁺)值的变化.结果表明：研究区3个观测点雨水中NH₄⁺-N/NO₃^--N和δ¹⁵NH₄⁺值均呈相似的季节性变化规律,两者的规律性变化在以田间农事耕作为主的常熟观测点尤其明显,而位于市区的南京观测点和位于城乡结合部的杭州观测点的规律性次之;雨水中NH₄⁺-N/NO₃^--N的峰值出现在6月下旬到8月上旬,然后逐渐下降,冬季降到最低;雨水中δ¹⁵NH₄⁺值在6月下旬到8月中旬为负值,在8月下旬到11月中下旬为正值,12月至翌年3月又变为负值,5至6月中旬又转变为正值.雨水中NH₄⁺-N/NO₃^--N和δ¹⁵NH₄⁺值的季节变化与不同作物生育期间氮肥的施用、当地气候的季节性变化以及其他NH3释放源的NH3挥发有关（人和动物排泄物、氮污染水体及有机氮源中的氨挥发）,其对大气湿沉降中NH₄⁺的来源、形态组成及陆地不同NH₃排放源的强度具有明显的指示意义.     

Mg2+和Na+对多核酶系统体外切割反应的影响

为了进一步了解2价Mg^2＋和1价Na+存在与否的情况下,多核酶系统对底物RNA的切割效率,构建了pGEM Coat′A,pGEM Coat′A196Rz 质粒和pGEM MDR1靶质粒．通过用SP6/T7转录试剂盒在体外转录RNA, 在无细胞系统进行切割反应,反应产物通过6％变性聚丙烯酰胺凝胶电泳,干胶、X光片曝光自显影,利用Image J 生物图像分析软件分析. 结果表明,多核酶系统的切割效率依赖于二价Mg^2＋的浓度,切割产物随Mg^2＋浓度的增加而增加,而且具有反应时间的依赖性. 在Na+浓度低于200 mmol/L且单独存在时,没有切割产物生成．相反,在Na⁺和Mg^2+共存时,表现出Na⁺抑制Mg2+诱导的切割活性,切割效率明显低于Mg²⁺单独存在时的结果.这些结果提示,在生理环境下,Mg²⁺对于多核酶系统对底物的切割反应是必需的,而Na⁺则不是．     

铜绿微囊藻对轮虫生命表参数和表型特征的影响

为评价铜绿微囊藻的有毒(Microcystin-producing Microcystis aeruginosa)、无毒(Microcystin-free M. aeruginosa)品系对轮虫种群增长和表型特征的影响, 研究探讨了萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)在不同微囊藻溶液中的生活史参数及形态变化。实验中各处理组单位体积总含碳量为(20.61±0.15) g C/mL, 以使轮虫获得等碳量的食物供应。实验组轮虫分别用蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)、斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)、有毒和无毒微囊藻溶液单独投喂, 并用有毒、无毒蓝藻菌分别与不同绿藻的混合液投喂。生命表实验结果表明, 不同微囊藻混合液投喂的轮虫净生殖率R₀ (F=102.71, df=32, P<0.001)、世代时间T (F=17.05, df=32, P<0.001)和内禀增长率r_m(F=18.89, df=32, P<0.001)与对照组相比降低1.36%—210.34%。侧棘刺长(F=28.18, df=65, P<0.001)和游泳速度(F=181.69, df=65, P<0.001)下降2.63%—39.07%, 轮虫体长(F=690.04, df=65, P<0.001)变化显著。与绿藻投喂的轮虫参数值相比, 轮虫的生命表参数和表型特征变化规律随微囊藻溶液浓度改变。萼花臂尾轮虫受到铜绿微囊藻胁迫时, 生长繁殖受到抑制并通过改变自身形态以抵御不利的生存环境。     

Cd2+、Hg2+对菱幼苗生长及其超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性的影响

利用不同浓度Ｃｄ＾２＋、Ｈｇ＾２＋处理菱幼苗,研究重金属离子对菱生长、超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）、过氧化物酶（ＰＯＤ）活性的影响,比较了Ｃｄ＾２＋、Ｈｇ＾２＋对同一植物的毒性差异,Ｃｄ＾２＋、Ｈｇ＾＾２＋各处理浓度与均抑制菱幼苗生长,使叶绿素含量下降,Ｃｄ＾２＋的抑制作用比Ｈｇ＾２＋的作用明显。Ｃｄ＾２＋、Ｈｇ＾２＋对ＳＯＤ、ＰＯＤ活性有不同的影响效果;Ｃｄ＾２＋处理最艉地ＳＯＤ、ＰＯＤ活性升高,但     

氮肥施用量对设施番茄氮素利用及土壤NO3--N累积的影响

在宁夏引黄灌区滴灌条件下,以温棚番茄为研究对象,采用田间试验与室内分析的方法,研究不同施氮量对番茄产量、氮素利用率及土壤NO₃^--N残留的影响,并对土壤-番茄体系的氮平衡进行了表观评估。试验结果表明：2004年秋冬茬番茄,施用氮肥显著增加了当茬番茄果实、植株产量 （增产幅度19.9%～29.6%）及地上部总吸氮量（204～232.6 kg/hm²）。2005年冬春茬番茄,与空白处理产量相比（106 kg/hm²）只有N200处理的果实增产达显著水平（120 kg/hm²）。两季番茄的氮肥利用率都随氮肥施用量的增加而明显降低（3.3%～10.9%）。2004年秋冬茬番茄收获后,表层0~30 cm的NO₃^--N大量累积（200～650 kg/hm²）,其累积量随施氮量增加呈增加的趋势,经过2005年冬春茬番茄种植后,上茬0~30 cm土层NO₃^--N向下有淋失的趋势,淋失层次主要在90 cm以上的土体（250~380 kg/hm²）。综合考虑番茄果实产量、氮肥利用率及土壤NO₃^--N残留等因素,秋冬茬番茄推荐氮肥用量在100~200 kg/hm²和适量的磷钾肥配施为当茬氮肥优化管理处理。而冬春茬番茄氮肥推荐在200~400kg/ hm² 范围可以满足当茬番茄对氮肥的需求。     

Cr6+对菹草叶绿素荧光参数、抗氧化系统和超微结构的胁迫影响

研究了不同浓度的Cr⁶⁺(0、1、10、30、50 mg·L^-1)对菹草叶片叶绿素、叶绿素荧光参数、抗氧化系统、可溶性蛋白含量、膜脂过氧化产物、可溶性糖含量、超氧阴离子(O₂^—·)产生以及细胞超微结构的胁迫影响。结果表明,随着Cr⁶⁺浓度的增加,总叶绿素、叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a/b均呈下降趋势,F_o先升后降,F_v/F_m、F_m及F_v/F_o均逐渐降低;可溶性蛋白和谷胱甘肽(GSH)含量先升后降,抗坏血酸(AsA)含量逐渐下降;超氧化物歧化酶(SOD)活性逐渐下降,而过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性均呈先升后降趋势; O₂^—·产生速率、丙二醛(MDA)和可溶性糖含量均表现先降后升趋势;电镜观察发现：随着Cr⁶⁺浓度的增加,对细胞超微结构的损伤也加剧,表现为叶绿体膨胀,被膜破裂,类囊体片层解体;线粒体嵴数目减少,呈空泡状。可见,Cr⁶⁺破坏了菹草正常生理活动的结构基础,造成菹草生理功能紊乱。     

不同氮、磷浓度对铜绿微囊藻生长、光合及产毒的影响

对一株从野外分离得到的铜绿微囊藻产毒株进行分批培养,在不同的氮磷条件下研究其生长、光合荧光及毒素含量的变化。结果表明:正磷酸盐浓度不变时,铵氮浓度的改变对铜绿微囊藻的生长有明显影响。叶绿素a(Chl.a)含量在铵氮浓度为1.83-18.3mg/L时明显较大;微囊藻毒素(包括MC-LR和MC-RR)的含量在铵氮浓度为1.83mg/L时达到最大;当铵氮浓度为0-1.83mg/L时,随着铵氮浓度升高,可变荧光FV和MC的产量均增大,同时MC异构体的种类增多;铵氮浓度过大对M.aeruginosa的生长、生理和产毒均有抑制作用。在另一组实验中,即铵氮浓度不变而正磷酸盐浓度增大时,Chl.a含量呈总体下降的趋势,并且与FV/Fm呈显著正相关关系(P<0.01,r=0.97),MC(MC-LR和MC-RR)的含量在正磷酸盐浓度小于0.56mg/L时明显升高,MC-LR与FV/Fm呈显著正相关关系(P<0.01,r=0.967)。