铜对金星蕨生理代谢及抗氧化酶活性的影响

通过盆栽实验研究了Cu处理对金星蕨的生理代谢及其抗氧化酶活性的影响。结果表明,在低浓度Cu（50-500mg／kg）处理下,金星蕨叶绿素a、b和叶绿素（a＋b）的含量均出现不同程度的增加,而在高浓度Cu（1000～2000mg／kg）处理下,上述色素含量均显著下降,细胞膜透性平均高出对照2．74倍,MDA含量平均为对照的1．16倍,表明高浓度Cu胁迫对金星蕨的生物膜及主要细胞器的结构与功能具有破坏作用。Cu胁迫对类胡萝卜素含量无显著影响。Cu胁迫下金星蕨抗氧化酶活性随Cu浓度增加而上升,且与Cu浓度呈极显著正相关。POD的活性随Cu浓度的增加而呈先升后降的趋势。     

镉处理对油菜生长和抗氧化酶系统的影响

通过盆栽实验研究了Cd处理对油菜生长和抗氧化酶系统的影响.结果表明,油菜整株鲜重、叶鲜重随Cd胁迫呈显著降低趋势.逐步回归表明,叶鲜重下降导致油菜整株鲜重下降.油菜叶细胞膜渗透性和MDA随Cd胁迫增大而增加.Cd处理浓度为20 mg·kg^-1时,叶细胞膜渗透性和MDA分别增加29.68％和15.19％,叶细胞膜渗透性和 MDA呈显著正相关,相关系数为0.823^*.Cd处理浓度为5 mg·kg^-1时,叶绿素a、b和a+b含量达到峰值,分别比对照高23.97%、33.63%和26.45%;Cd胁迫对类胡萝卜素含量无显著影响.几种色素对Cd敏感顺序为：叶绿素b>叶绿素a>叶绿素a+b>类胡萝卜素;3种抗氧化酶对Cd敏感顺序为：POD>CAT>SOD.各生理指标IC50表明,油菜只适宜种植在Cd含量小于5 mg·kg^-1的土壤中.     

不同浓度铜对紫背萍和青萍色素含量及抗氧化酶系统的影响

通过水培试验研究了不同浓度的重金属Cu对紫背萍(Spirodela polyrrhiza)和青萍(Lemna minor)的色素含量和抗氧化酶系统的影响.结果表明,低浓度Cu(0.056 mg·L^-1)的处理下,紫背萍和青萍的叶绿素a、叶绿素b和叶绿素(a+b)的含量均出现不同程度的增加,分别高出其对照11％、46％、22％和8％、15％、11％,而在高浓度Cu(0.18～5.60 mg·L^-1)的处理下,上述色素含量均显著下降,平均下降幅度分别达63％、62％、65%和46％、44％、45％.紫背萍体内丙二醛(MDA)含量为青萍的2.57倍.两种浮萍的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性均随Cu浓度的增加而呈先升后降的趋势,紫背萍体内3种酶活性在Cu浓度仅为0.18 mg·L^-1时即达峰值,随后则大幅下降,而青萍体内3种酶活性却在Cu浓度分别升高到0.56、1.0和1.0 mg·L^-1时才达到峰值.可见,在Cu胁迫下,紫背萍受Cu毒害较青萍深,且其体内抗氧化酶系统也较青萍敏感.     

氯化钠胁迫对嫁接茄子生长、抗氧化酶活性和活性氧代谢的影响

以日本引进的茄子设施栽培专用耐盐品种‘Torvum Vigor’为砧木,栽培品种‘苏崎茄’为接穗,在营养液栽培条件下,对80 mmol·L^-1 NaCl胁迫下茄子嫁接苗和自根苗的光合特性、叶片抗氧化酶活性、活性氧代谢进行了比较.结果表明：NaCl胁迫下,茄子嫁接苗的干质量、叶绿素含量和光合速率分别比苏崎茄自根苗高67。8％、8。8％和31。1％,均有显著差异;抗氧化酶活性均显著高于苏崎茄自根苗,而O₂^-_·生成速率、H₂O₂和MDA含量则显著低于苏崎茄自根苗.NaCl胁迫明显降低了叶片叶绿素含量和光合速率,显著增加了O₂^-_·生成速率、H₂O₂和MDA含量,但嫁接苗受NaCl胁迫的影响小于苏崎茄自根苗,嫁接苗较强的耐盐性与NaCl胁迫下较高的抗氧化酶活性和较低的氧化损伤有关.     

铜胁迫条件下AMF对海州香薷光合色素含量、抗氧化能力和膜脂过氧化的影响

以盆栽海州香薷为研究对象,模拟Cu胁迫条件下,接种丛枝菌根真菌(AMF)对海州香薷叶片光合色素含量、抗氧化酶活性、抗氧化剂含量、膜脂过氧化程度的影响。结果表明:(1)与对照相比,Cu胁迫使海州香薷叶片叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、总叶绿素(Chl(a+b))、类胡萝卜素(Car)含量以及叶绿素a/b(Chl a/b)均显著降低,抗氧化酶活性和抗氧化剂含量也显著下降,质膜相对透性(MRP)和丙二醛(MDA)含量显著增大。(2)与Cu胁迫相比,Cu胁迫下接种AMF可使海州香薷叶片叶绿素含量显著增加;超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著提高;还原型谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(As A)含量显著增加;MDA含量、MRP显著下降。总之,接种AMF可提高Cu胁迫下海州香薷叶片光合色素含量和抗氧化能力,降低膜脂过氧化水平,从而缓解Cu胁迫对植株造成的伤害,增强海州香薷对Cu胁迫的适应性,提高了植株的生物量。     

翦股颖和高羊茅对铜、铅吸收及耐受性

测定了高羊茅和翦股颖两种草坪植物在Cu、Pb污染下发芽率、叶绿素、净光合速率和SOD的变化,以及两种草对Cu、Pb的吸收.结果表明, 重金属污染对高羊茅种子的萌发产生显著影响.高浓度Pb污染以及Pb、Cu复合污染对高羊茅的叶绿素影响很大,Cu单独污染对高羊茅叶绿素的抑制作用较小.翦股颖的叶绿素变化不显著.在3个Pb处理及350 mg·kg^-1 Cu处理下,翦股颖的SOD活性均高于对照,而只有在700 mg·kg^-1Pb 和350 mg·kg^-1 Cu+1 100 mg·kg^-1 Pb处理下高羊茅的SOD活性才升高.高羊茅的净光合速率受Cu污染影响较小,而受Pb污染影响较大.在Cu、Pb单独污染条件下,翦股颖净光合速率均呈下降趋势.从生理角度来看,翦股颖对Cu、Pb污染的耐受性强于高羊茅,而高羊茅对Cu污染的耐受性强于Pb.高羊茅Cu吸收量大,但Cu吸收量不随污染浓度升高而升高.翦股颖对土壤Pb的吸收能力较强, 且Pb吸收量随污染浓度的增加而增加.翦股颖和高羊茅可分别用于Pb和Cu污染土壤的治理.     

糙草对水分胁迫的生理适应性研究

用PEG-6000模拟水分胁迫处理糙草(Asperugo procumbensL.)幼苗,测定生理指标,研究其对水分胁迫的生理适应性。结果表明:5%PEG和20%PEG胁迫处理1d后,叶片RWC、CHL含量,MDA和膜相对透性及脯氨酸含量变化不大,抗氧化酶活性升高;5%PEG和20%PEG胁迫处理5d后叶片RWC下降为对照65%、43%,CHL含量下降为对照的53%、46%,MDA和膜相对透性及脯氨酸含量显著升高,抗氧化酶活性显著降低,并低于处理前水平。实验表明糙草幼苗在水分胁迫下叶片持水力较低,在短时间水分胁迫下可通过抗氧化酶之间的相互协调在一定时期能维持活性氧代谢平衡,并阻止或减弱膜脂过氧化的伤害,但随着处理时间的延长,抗氧化酶活性显著降低,膜脂过氧化作用增加,且叶绿素合成遭到破坏。     

上海市小羽藓属植物重金属含量及其与环境的关系

应用原子吸收法对上海市13个样点的小羽藓植物体及相应土壤样品中的Cu、Pb、Cd、Zn、Cr 5种重金属元素含量进行了测定.通过对植物体内含量的聚类分析,将13个样点按重金属污染程度的轻重分为3个组：1)污染严重点,包括桂林公园、复兴公园、光启公园3个样点,均位于市区交通繁忙地带,其小羽藓体内重金属含量分别为：Cu 35.25～50.36 mg·kg^-1、Pb 55.50～65.00 mg·kg^-1、Cd 1.68～2.30 mg·kg^-1、Zn 829.63～1140.13 mg·kg^-1、Cr 7.41～16.41 mg·kg^-1;2)污染点,包括长风公园、古钟园、中山公园、和平公园、上海师范大学徐汇校区5个样点,均位于市区近郊,小羽藓体内重金属含量分别为：Cu 18.51～62.50 mg·kg^-1、Pb 14.38～34.25 mg·kg^-1、Cd 0.81～1.40 mg·kg^-1、Zn 354.25～671.75 mg·kg^-1、Cr 3.62～25.08 mg·kg^-1;3)相对清洁点,包括佘山、大观园、罗泾、植物园、崇明东平国家森林公园5个样点,位于上海市远郊,小羽藓体内重金属含量分别为：Cu 11.13～16.41 mg·kg^-1、Pb 4.63～27.25 mg·kg^-1、Cd 0.93～1.28 mg·kg^-1、Zn 489.25～1 086.75 mg·kg^-1、Cr 1.53～7.62 mg·kg^-1.结果表明,小羽藓属苔藓植物可作为监测上海地区环境重金属污染的良好指示植物.苔藓植物体内重金属含量水平与土壤重金属含量存在一定的相关性,而且也受其他因素的影响.     

铜污染对野艾蒿生长发育的胁迫及伤害

通过水培试验,研究了Cu污染对野艾蒿生长发育的胁迫伤害.试验设Cu浓度为2.5、5、10、20和40 mg·L^-1,以植物生长指标及生理指标为测试指标,试验周期14 d.结果表明, 低浓度Cu处理(2.5 mg·L^-1)对野艾蒿生长有促进作用,但随Cu浓度增高(5～40 mg·LL^-1)则产生抑制效应.各项生长指标均与Cu浓度呈极显著负相关,叶绿素含量也产生类似变化.几种光合色素对Cu的敏感性顺序为：叶绿素a＞叶绿素a+b＞叶绿素b＞类胡萝卜素.叶细胞膜渗透性、O₂^-·产生速率和丙二醛(MDA)含量在Cu浓度为2.5 mg·L^-1时较对照略有下降,再随Cu浓度升高而不断上升.POD、SOD和CAT活性随Cu浓度升高先上升,后下降,与根系耐性指数变化一致.在Cu浓度不超过20 mg·L^-1情况下,根系耐性指数＞0.5;Cu浓度为40 mg·L^-1时,根系耐性指数降低为0.36.     

大豆施硫的生理生态效应

通过盆栽试验,研究3个水平硫元素（0,30,60 mg·kg^-1）对大豆的生理生态效应.结果表明,施硫处理侧根数和根系干物重分别比对照增加了8.6%～33.2%和6.6%～34.3%,根瘤数量和干重分别增加了2.7%～35.9%和13.0%～75.7%,叶绿素含量增加了0.4～3.9个单位,单株产量提高了7.3%～12.8%.施硫还显著提高了土壤微生物（细菌、真菌、放线菌）数量及土壤过氧化氢酶、脲酶、中性磷酸酶和多酚氧化酶活性.表明施硫可明显提高大豆各项生理生态指标,促进大豆植株生长,提高大豆产量,其作用效果因施硫水平不同而异,综合各因素,以30 mg·kg^-1施硫水平作用效果较好.     

铜对三叶草-土壤酶系统的影响

通过盆栽实验研究了重金属Cu污染对植物(三叶草)-土壤酶(脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶)系统的影响.结果表明,随着Cu浓度增加,脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性均逐渐减小,与Cu浓度有高度相关性,蔗糖酶>多酚氧化酶>脲酶>过氧化氢酶.在处理浓度不变情况下,酶活性随时间而变化,且呈现低Cu浓度(<00 mg·kg^-1)时4种酶活性均有所上升,而Cu浓度增高(00～3 000 mg·kg^-1)时各酶活性逐渐下降的趋势.统计分析表明,在每一梯度浓度上,4种酶在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组内均存在显著差异性(P<0.01),与植物受重金属Cu污染时的生长情况一致.随着Cu浓度增加,土壤pH值逐渐下降,而电导率上升;同一Cu浓度下的pH值和电导率均随时间呈缓慢上升趋势,统计分析显示,二者在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组内均存在显著差异性(P<0.01).土壤pH值和电导率与4种土壤酶活性有高度相关性,多酚氧化酶>蔗糖酶>过氧化氢酶>脲酶.这4种酶同时可作为检测土壤环境质量的指标.     

施硒对两种类型玉米硒元素分配及产量、品质的影响

通过盆栽试验,以普通玉米品种郑单958(ZD958)和糯玉米品种京紫糯218(JN218)为试验材料,研究了不同硒水平(0、10、25、50 mg·kg-1)下,玉米植株各器官对硒的分配和转运差异以及硒对玉米产量和籽粒品质的影响.结果表明： 低含量(≤10 mg·kg-1)硒促进了玉米生长,植株生物量和籽粒产量均显著增加;高含量(≥25 mg·kg-1)硒抑制了玉米生长,植株干物质积累量减少,籽粒产量和品质下降.施硒显著提高了玉米植株各器官的硒含量,硒在各器官的分配为根系>叶片>茎秆>叶鞘,两种类型玉米各器官硒含量均与土壤硒含量呈显著正相关.JN218在自然低硒土壤环境中具有较强的硒富集能力,而ZD958在10 mg·kg-1 硒水平下硒积累量高于JN218.如果以籽粒和地上部营养器官的硒积累量为评价标准,自然低硒(025 mg·kg-1)或高硒(25 mg·kg-1)土壤适宜种植JN218,而富硒(10 mg·kg-1)或硒污染(50 mg·kg-1)土壤适宜种植ZD958.     

一种新发现的铜积累植物——密毛蕨

对铜尾矿上生长的密毛蕨(Petridium revolutum)进行了野外调查分析和温室营养液砂培实验.结果表明,密毛蕨所生长的废铜矿土壤中Cu含量平均为2 432 mg·kg^-1 DW,最高达7 554 mg·kg^-1 DW;地上部生物量平均为18.33 g·plant^-1 DW,最高达40.05 g·plant^-1 DW;地上部Cu含量平均为201 mg·kg^-1 DW,最高达567 mg·kg^-1 DW;地下部Cu含量平均为346 mg·kg^-1 DW,最高达1 723 mg kg^-1 DW;密毛蕨对Cu的转移系数平均为0.81,最高达3.88.在营养液砂培的条件下,Cu 7 mg·L^-1处理没有抑制密毛蕨地上部的生长;密毛蕨体内的Cu含量随着介质中Cu浓度的增加而显著增加,但是大部分的Cu积累在地下部.密毛蕨对Cu具有较强的忍耐和较高的积累能力,可作为修复Cu污染土壤的新材料.     

乙草胺和甲胺磷对农田黑土可培养真菌数量及种群结构的影响

应用传统及PCR-DGGE方法(denaturing gradient gel electrophoresis),分别对不同浓度乙草胺、甲胺磷胁迫下黑土中可培养真菌CFU(colony forming units)、种群丰富度(richness)及种群结构动态变化规律进行了研究.结果表明,在实验室微域条件下,乙草胺对黑土可培养真菌CFU的影响随处理浓度的增加而抑制作用增强,表现出由低浓度(50 mg·kg^-1)时的刺激生长到高浓度(250 mg·kg^-1)时的长期抑制效应;250 mg·kg^-1甲胺磷在8周处理过程中对土壤可培养真菌生长具有显著的刺激效应,使可培养真菌CFU比对照增加10倍,但50和150 mg·kg^-1甲胺磷处理对土壤可培养真菌CFU无显著影响.种群丰富度系数分析结果表明,高、中浓度乙草胺处理可使土壤可培养真菌种群丰富度不可逆地降低.土壤真菌rDNA特异PCR-DGGE聚类分析结果表明,不同浓度乙草胺、甲胺磷处理均不同程度地对土壤可培养真菌的种群组成和结构造成影响,其中甲胺磷尤为显著.     

Large-area experiment on uptake of metals by twelve plants growing in soils contaminated with multiple metals

A site in central Taiwan with an area of 1.3 ha and contaminated with Cr, Cu, Ni, and Zn was selected to examine the feasibility of phytoextraction. Based on the results of a preexperiment at this site, a total of approximately 20,000 plants of 12 species were selected from plants of 33 tested species to be used in a large-area phytoextraction experiment at this site. A comparison with the initial metal concentration of 12 plant species before planting demonstrated that most species accumulated significant amounts of Cr, Cu, Ni, and Zn in their shoots after growing in this contaminated site for 31 d. Among the 12 plant species, the following accumulated higher concentrations of metals in their shoots; Garden canna and Garden verbena (45-60 mg Cr kg(-1)), Chinese ixora and Kalanchoe (30 mg Cu kg(-1)), Rainbow pink and Sunflower (30 mg Ni kg(-1)), French marigold and Sunflower (300-470 mg Zn kg(-1)). The roots of the plants of most of the 12 plant species can accumulate higher concentrations of metals than the shoots and extending the growth period promotes accumulation in the shoots. Large-area experiments demonstrated that phytoextraction is a feasible method to enable metal-contaminated soil in central Taiwan to be reused.     

长柔毛委陵菜对锌的吸收动力学特性

采用水培方法研究了不同Zn处理水平和处理时间下长柔毛委陵菜对锌的吸收动力学特性. 结果表明,在10 mg·L^-1 Zn处理下,植株地上部和根系的Zn含量均在第8天达到最高值,分别为2.49×10³ mg·kg^-1和2.21×10³ mg·kg^-1;在100 mg·L^-1 Zn处理下,植株地上部的Zn含量在第16天达最高值1.23×10³ mg·kg^-1,而根系Zn含量不存在饱和现象. 在0～160 mg·L^-1 Zn处理下,植株叶片和叶柄Zn含量随Zn处理水平的提高显著增加,Zn浓度大于160 mg·L^-1后, 植株叶片和叶柄Zn含量不再随介质中Zn浓度的提高而增加（甚至减少）, 根系含Zn含量与介质中的Zn浓度和培养时间呈正相关,且根系Zn吸收动力学曲线具有二型性,即开始为快速的线性吸收,随后是较缓慢的饱和吸收,两者分界点约在1～2 h,这可能分别与根细胞壁吸附Zn和Zn跨根细胞膜运输有关.     

铜递进胁迫对芦竹生理指标、富集能力的影响

通过测定叶片中叶绿素含量、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）活性、丙二醛（MDA）含量、脯氨酸含量及质膜透性,研究了不同浓度铜胁迫对芦竹幼苗植株的生理指标及富集能力的影响。结果表明：随铜处理浓度的增大,叶片中叶绿素含量、POD、SOD和CAT活性均呈先升高后降低的趋势,当铜处理浓度在100mg·kg^-1时,叶绿素含量、CAT活性达到最大值,而POD、SOD活性在200mg·kg^-1处理时达到最大值。MDA含量、脯氨酸含量及质膜透性均随铜浓度增大而升高,当铜处理浓度在800mg·kg^-1时,叶片中的MDA含量、脯氨酸含量及质膜透性达到最大值。检测芦竹中铜含量的分布规律为根（地下部分）〉茎、叶（地上部分）,当铜处理浓度未达800mg·kg^-1时,转运系数小于1,富集系数大于1。结果表明芦竹对铜污染土壤具有一定耐受力。     

马蹄金叶片中铜、铅含量及其对生理指标的影响

研究了草坪草马蹄金对不同污染土壤的Cu、Pb含量．结果表明,马蹄金体内Cu含量(44．8mg．kg^-1)高于Pb含量(25．59mg·kg^-1)．两种元素在体内的分布特征是根、茎>叶(P<0．05),并随着土壤内重金属含量增加而增加,但富集系数呈下降趋势;马蹄金对Cu的富集系数(0．784)高于Pb的富集系数(0．465)．自然状态下不同程度Cu、Pb复合污染对马蹄金叶片细胞膜及细胞保护系统的影响结果表明,随着Cu、Pb浓度增加,叶片内叶绿素a、叶绿素a／b分别由1．610mg·g^-1 FW和4．100．下降到1．017mg·g^-1 FW和2．299;SOD活性先升高至106．494U·g^-1 FW,随后下降至86．258U·g^-1 FW;POD活性则逐渐增加;而细胞膜透性变化不明显。     

Superoxide dismutase during glucose repression of Hansenula polymorpha CBS 4732

Hansenula polymorpha CBS 4732 was studied during cultivation on methanol and different glucose concentrations. Activities of Cu/Zn and Mn superoxide dismutase, catalase and methanol oxidase were investigated. During cultivation on methanol, increased superoxide dismutase and catalase activities and an induced methanol oxidase were achieved. Transfer of a methanol grown culture to medium with a high glucose concentration caused growth inhibition, low consumption of carbon, nitrogen and phosphate substrates, methanol oxidase inactivation as well as decrease of catalase activity (21.8 +/- 0.61 deltaE240 x min(-1) x mg protein(-1)). At the same time, a high value for superoxide dismutase enzyme was found (42.9 +/- 0.98 U x mg protein(-1), 25% of which was represented by Mn superoxide dismutase and 75% - by the Cu/Zn type). During derepression methanol oxidase was negligible (0.005 +/- 0.0001 U x mg protein(-1)), catalase tended to be the same as in the repressed culture, while superoxide dismutase activity increased considerably (63.67 +/- 1.72 U x mg protein(-1), 69% belonging to the Cu/Zn containing enzyme). Apparently, the cycle of growth inhibition and reactivation of Hansenula polymorpha CBS 4732 cells is strongly connected with the activity of the enzyme superoxide dismutase.