利用红麻复垦多金属污染酸化土壤

对大宝山矿区周边酸性多金属污染农田土壤进行了5年的红麻原位种植试验,研究不同改良剂对土壤改良的持效性及其对红麻生长的影响,以探索具重金属耐性的经济作物红麻用于重金属污染土壤大田复垦的可行性和有效性.结果表明:施加改良剂后,红麻能在重金属Pb、Zn、Cu、Cd和As含量分别为1600、440、640、7.6和850 mg·kg-1的土壤上定植.其中,白云石和粉煤灰的改良效果优于石灰石和有机肥.施加白云石或粉煤灰后,红麻地上部产量(干质量)为14～15 t·hm-2,达到一般农田产量水平,且红麻杆和红麻皮中重金属含量显著降低.红麻韧皮纤维(麻皮)含量达到32％ ～38％,韧皮纤维中可萃取重金属含量低于《生态纺织品技术要求》的标准,具有潜在的经济效益.白云石/粉煤灰改良红麻复垦的化学-植物联合修复模式是复垦酸性多金属污染农田土壤的有效措施.     

广州市城乡梯度森林公园雨季空气PM2.5浓度及水溶性离子特征

2012年雨季（4-9月）,收集广州市城市区、近郊区和远郊区森林公园的PM_2.5样品,测定PM_2.5质量浓度,分析了其中SO₄^2-、NO₃^-、NO₂^-、Cl^-、F^-、Na⁺、NH₄⁺、Ca²⁺、K⁺、Mg²⁺ 共10种水溶性无机离子含量.结果表明：帽峰山（远郊）、大夫山（近郊）、火炉山（城区）PM_2.5质量浓度的日变化分别为17.2～66.5、19.4～156.3、21.8～161.7 μg·m^-3,平均值分别为44.4、49.8、55.9 μg·m^-3.SO₄^2-、Na⁺和NH₄⁺为水溶性无机离子主要组分,其中,SO₄^2-含量最大,并从城区至郊区呈递减趋势.固定源对3个森林公园空气中SO₂和NO_x的贡献大于移动源,从城区至远郊呈递减趋势,说明机动车对城区空气中SO₂和NO_x的贡献大于近郊和远郊森林公园.采样期间,海盐对大夫山空气PM_2.5中水溶性组分的贡献最大,其中K⁺受海盐的影响超过其他元素.NH₄⁺当量浓度远小于SO₄^2-和NO₃^-的当量浓度,中和度远小于1,反映PM_2.5酸性较强,且从远郊至城区PM_2.5粒子酸性呈增强趋势.     

海南海口温泉真菌、细菌多样性及其环境影响因素分析

【目的】海南海口含有丰富的温泉资源,对温泉微生物多样性进行研究,有助于进一步开发和利用海南温泉微生物资源。【方法】本文采用Illumina Hi Seq高通量测序技术对海口3个温泉[海甸岛荣域温泉(S1)、火山口开心农场温泉(S2)和西海岸海长流温泉(S3)]水样中微生物ITS序列和16Sr RNA基因V3-V4区进行测序及生物信息学分析,探究海口市3个不同区域的温泉真菌多样性与细菌多样性。【结果】(1)α多样性分析表明,真菌群落中,S3(29)S1(29)S2,而在细菌群落中,S2(29)S1(29)S3。β多样性分析表明,3个温泉真菌群落和细菌群落组成差异皆显著。(2)分类分析表明,温泉真菌群落优势菌门为子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota),细菌群落优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、Thermi、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)、绿菌门(Chlorobi)、厚壁菌门(Firmicutes)、绿弯菌门(Chloroflexi)、放线菌门(Actinobacteria)。(3) CCA (Canonical correspondence analysis)分析表明,3个温泉的真菌群落主要影响因子是温度,细菌群落主要影响因子是总磷。【结论】海南省海口市温泉中含有丰富的微生物资源,其微生物群落组成受多种环境因子影响,且影响真菌和细菌的主要环境因子不同。     

丹皮酚通过酸性鞘磷脂酶/ 神经酰胺通路改善血管紧张素II 所致动脉内 皮功能障碍

目的:探讨丹皮酚(Paeonol,Pae)对血管紧张素II(AngiotensinⅡ,AngⅡ)所致动脉内皮功能障碍的保护作用及其机制。方法:采用实时定量聚合酶链式反应(RT-PCR)和Westernblot检测酸性鞘磷脂酶(acidsphingomyelinase,ASM)基因及蛋白表达;采用免疫组织荧光检测血管环神经酰胺(ceramide,Cer)含量变化;采用血管环张力描记技术检测主动脉血管环的舒张功能;采用二氢乙啶荧光探针(dihydroethidium,DHE)检测血管环超氧阴离子(superoxideanion,O2-·)水平。结果:与对照组相比,AngⅡ孵育后主动脉对乙酰胆碱(acetylcholine,Ach)的舒张反应显著降低,Pae与AngⅡ共孵育则无明显改变;AngⅡ及Pae孵育后,动脉对硝普钠(sodiumnitroprusside,SNP)的舒张反应均无明显变化;AngⅡ孵育可增高动脉环O2-·水平,这一反应被Pae明显抑制;与对照组相比,AngⅡ孵育动脉ASMmRNA水平无明显改变,但蛋白表达显著增加,Cer含量显著增多,Pae与AngⅡ共孵育动脉ASM蛋白及Cer水平与对照组相比均无明显改变;采用神经酰胺酶抑制剂N-oleoylethanolamine(OEA)增加动脉Cer含量后,Pae降低动脉O2-·水平以及增强Ach舒张反应的效应被显著抑制。结论:Pae通过ASM/Cer通路改善AngⅡ所致动脉氧化应激增强和内皮功能障碍。     

高粱可溶性酸性转化酶基因(SAI-1)PCR克隆方法

可溶性酸性转化酶(SAI)是蔗糖代谢途径中的关键酶,对植物生长发育起着至关重要的调节作用,研究简捷快速克隆可溶性酸性转化酶基因方法,对于育种材料和品种资源的基因分型具有重要意义。本研究通过已知的高粱可溶性酸性转化酶基因序列及高粱基因组中该基因序列片段,设计引物,比较了分段克隆、基因全长克隆、巢式PCR克隆等方法克隆高粱SAI-1基因的效果,结果表明,直接扩增全长,扩增产物极其不稳定且扩增产物纯化、连接,转化后得不到阳性克隆;采用均等分段克隆,前半段扩增产物纯化、连接转化后得不到阳性克隆,但后半段克隆成功;针对高粱基因组信息中SAI-1基因上游的未知序列部分设计引物,进行单独克隆(635 bp),再单独克隆其其余序列,两段序列拼接后得到SAI-1基因全长。序列分析发现,SAI-1前段635 bp的扩增片段GC含量高达69.6%,而其后GC含量急剧下降至30%以下,所以推测全长克隆、均等片段克隆以及巢式PCR克隆失败的原因可能是SAI-1基因中GC分布不均匀,克隆高粱SAI-1基因较为适宜的方法为利用2对引物进行不均等分段扩增克隆,前段PCR退火温度较后段高1℃。该方法将为其他研究人员提供有益参考。     

小鼠哮喘发作过程中相关炎症因子的动态变化

目的:研究实验性哮喘小鼠模型在诱导哮喘发作不同时间点外周血中细胞因子IL-13、Eotaxin、MCP-1和TNF-α以及肺部浸润的炎症细胞数量变化。方法:将25只健康6-8周龄的雌性BALB/c小鼠随机分成模型组和对照组。利用卵清蛋白(OVA)诱导建立小鼠哮喘模型,模型组(Asthma)小鼠于第0、7天经腹腔注射卵清蛋白(OVA)致敏小鼠。第14-20天连续7天用1%OVA雾化激发小鼠哮喘发作,每次20 min,观察临床症状。正常对照组(Control)小鼠以0.9%NaCL代替0VA进行腹腔注射和雾化吸入。比较两组小鼠肺组织病理切片HE染色结果、肺泡灌洗液(BALF)中炎性细胞分类计数及细胞因子IL-13、Eotaxin、MCP-1和TNF-α的浓度变化。结果:模型组小鼠BALF中IL-13的水平在试验早期(致敏2天)即开始上升达68.9±4.34,此时Eotaxin和MCP-1未见明显升高;致敏7天时IL-13、Eotaxin和MCP-1均明显高于对照组,分别为88.3±3.39、67.4±4.24和38.9±3.1;激发1天组小鼠BALF中IL-13、Eotaxin和MCP-1浓度持续增高至最后一次激发后1天;而TNF-α在激发1天时出现明显升高达136.9±11.9,持续到最后一次激发后1天;从激发1天肺泡灌洗液染色显微镜下观察明以淋巴细胞和嗜酸性粒细胞浸润为主。肺组织HE染色显示哮喘组小鼠气道上皮有不同程度脱落,支气管平滑肌显著增厚,血管周围水肿,炎性细胞浸润。结论:在哮喘发生过程中,IL-13水平在致敏初期即开始升高,随着继续给予OVA,Eotaxin和MCP-1水平呈现显著增高;并伴随越来越多炎症细胞在肺部浸润,TNF-α水平出现缓慢增高,进而加重哮喘发作。     

在矿山废弃地上发展可再生能源的潜力——以辽宁省为例

在国内外碳减排压力和我国能源结构调整需求下,我国可再生能源的开发压力较大.矿山具有丰富的废弃土地,发展可再生能源的潜力巨大,在矿山废弃地上开发可再生能源对我国的能源战略具有重要意义.本研究以辽宁省矿山废弃地为例,提出矿山废弃地的生物质能与太阳能发展预案,估算辽宁省矿山废弃地的可再生能源发展潜力.结果表明:辽宁省1227.6 km2的矿山废弃地面积发展可再生能源的潜力较大,不同预案的潜力差异显著.预案1以光伏发电最大化为目标模式,总计可发电量为79.4 TWh,折标煤量32.1 Mt,碳减排量为79.1Mt CO2.预案2以生物质能源利用最大化为目标模式,光伏与生物质能总的发电量可达到31.2~33.1 TWh,折标煤量12.7~13.4 Mt,碳减排量为31.1~33.0 Mt CO2.预案3以矿山能源综合利用最大化为目标并兼顾生态修复的发展模式,光伏与生物质能总的发电量可达到62.3~63.7 TWh,折标煤量25.1~25.7 Mt,碳减排量为62.1~63.5 Mt CO2.3种预案的发电量在31.2~79.4 TWh,占辽宁省2016年总电力消费量的15.3%~38.9%,折标煤量12.7~32.1 Mt,碳减排量为31.1~79.1 Mt CO2.本研究对在矿山废弃地上发展可再生能源潜力及其替代化石能源能力的评估,对于碳减排、能源结构的调整以及矿山废弃地的生态修复具有重要的研究意义.     

基于主成分-聚类-逐步回归分析构建番茄苗期耐铝性综合评价体系

铝毒是限制酸性土壤中作物产量的主要因素之一。番茄(Solanum lycopersicum)是适合在酸性土壤中种植的主要经济作物, 不同品种番茄对铝胁迫的响应存在差异, 因此, 筛选苗期耐铝毒种质对番茄生产及研究具有重要意义。以10个番茄品种为材料, 采用室内土培盆栽, 设置1 000 µmol∙L^-1 AlCl₃·6H₂O处理, 测定反映植物铝胁迫下生长状况的16个形态、生理生化及光合指标。通过主成分分析, 将铝胁迫下番茄幼苗的16个指标转化为5个独立的综合指标, 累积贡献率达90.779%。基于耐铝性综合评价值(A)的系统聚类分析, 将供试种质划分为5类, 第I类为高度耐铝品种Qianxi, 第V类为高度不耐铝品种Puluowangsi。经多元线性逐步回归分析得出番茄苗期耐铝评价方程: y=0.046+0.405X₆+0.515X₁₀-0.207X₁₅+0.028X₃ (R²=0.997), 从16个指标中提取出与A值显著相关(P<0.01)的4个指标: 丙二醛含量(X₃)、净光合速率(X₆)、叶面积(X₁₀)和地下部干重(X₁₅)。利用评价方程可判断不同番茄品种苗期的耐铝性, 使番茄耐铝性鉴定工作快速简便。     

Contaminant Removal of Domestic Wastewater by Constructed Wetlands： Effects of Plant Species

A comparative study of the efficiency of contaminant removal between five emergent plant species and between vegetated and unvegetated wetlands was conducted in small-scale （2.0 m×1.0 m×0.7 m, lengthxwidthxdepth） constructed wetlands for domestic wastewater treatment in order to evaluate the decontaminated effects of different wetland plants. There was generally a significant difference in the removal of total nitrogen （TN） and total phosphorus （TP）, but no significant difference in the removal of organic matter between vegetated and unvegetated wetlands. Wetlands planted with Canna indica Linn., Pennisetum purpureum Schum., and Phragmites communis Trin. had generally higher removal rates for TN and TP than wetlands planted with other species. Plant growth and fine root （root diameter ≤ 3 mm） biomass were related to removal efficiency. Fine root biomass rather than the mass of the entire root system played an important role in wastewater treatment. Removal efficiency varied with season and plant growth. Wetlands vegetated by P. purpureum significantly outperformed wetlands with other plants in May and June, whereas wetlands vegetated by P. communis and C. indica demonstrated higher removal efficiency from August to December. These findings suggest that abundance of fine roots is an important factor to consider in selecting for highly effective wetland plants. It also suggested that a plant community consisting of multiple plant species with different seasonal growth patterns and root characteristics may be able to enhance wetland performance.     

酸性成纤维细胞生长因子对庆大霉素和顺铂所致肾小管上皮细胞损伤的保护作用

目的:研究酸性成纤维细胞生长因子(aFGF)对庆大霉素(GM)和顺铂(DDP)引起的体外培养肾小管上皮细胞损害的保护作用。方法:大鼠肾皮质经研磨、过网、胰蛋白酶消化,进行肾小管上皮细胞的体外培养。经Cytokeratin 18抗体进行鉴定后,用GM、DDP建立损伤模型,观察aFGF对损伤的肾小管上皮细胞的保护作用。结果:①经形态学观察、GM或DDP组与对照组比较,CAT、SOD、GSH-Px、Na~ -K~ -ATP酶活性下降,而NAG活性和NO、MDA升高(P<0.01或P<0.05),提示肾小管上皮细胞的培养和GM、DDP损伤的建模成功。②aFGF GM或DDP组与GM组或DDP组比较,大多数生化和酶学指标有显著或非常显著性差异(P<0.05或P<0.01);而aFGF GM或DDP组与对照组比较,CAT、NAG、GSH-Px、Na~ -K~ -ATP酶活性无显著性差异,但SOD活性下降、NO、MDA升高尚有显著性差异(P<0.05)。结论:aFGF对GM、DDP损伤的肾小管上皮细胞有明显的保护作用。